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纤维网结构可控性研究论文

发布时间:2024-07-08 07:58:54

纤维网结构可控性研究论文

生物传感器的研究现状及应用摘要:简述了生物传感器尤其是微生物传感器近年来在发酵工业及环境监测领域中的研究与应用,对其发展前景及市场化作了预测及展望。生物电极是以固定化生物体组成作为分子识别元件的敏感材料,与氧电极、膜电极和燃料电极等构成生物传感器,在发酵工业、环境监测、食品监测、临床医学等方面得到广泛的应用。生物传感器专一性好、易操作、设备简单、测量快速准确、适用范围广。随着固定化技术的发展,生物传感器在市场上具有极强的竞争力。 关键词:生物传感器;发酵工业;环境监测。中图分类号: 文献标识码:a 文章编号:1006-883x(2002)10-0001-06一、 引言 从1962年,clark和lyons最先提出生物传感器的设想距今已有40 年。生物传感器在发酵工艺、环境监测、食品工程、临床医学、军事及军事医学等方面得到了深度重视和广泛应用。在最初15年里,生物传感器主要是以研制酶电极制作的生物传感器为主,但是由于酶的价格昂贵并不够稳定,因此以酶作为敏感材料的传感器,其应用受到一定的限制。近些年来,微生物固定化技术的不断发展,产生了微生物电极。微生物电极以微生物活体作为分子识别元件,与酶电极相比有其独到之处。它可以克服价格昂贵、提取困难及不稳定等弱点。此外,还可以同时利用微生物体内的辅酶处理复杂反应。而目前,光纤生物传感器的应用也越来越广泛。而且随着聚合酶链式反应技术(pcr)的发展,应用pcr的dna生物传感器也越来越多。二、 研究现状及主要应用领域 1、 发酵工业各种生物传感器中,微生物传感器最适合发酵工业的测定。因为发酵过程中常存在对酶的干扰物质,并且发酵液往往不是清澈透明的,不适用于光谱等方法测定。而应用微生物传感器则极有可能消除干扰,并且不受发酵液混浊程度的限制。同时,由于发酵工业是大规模的生产,微生物传感器其成本低设备简单的特点使其具有极大的优势。(1). 原材料及代谢产物的测定微生物传感器可用于原材料如糖蜜、乙酸等的测定,代谢产物如头孢霉素、谷氨酸、甲酸、甲烷、醇类、青霉素、乳酸等的测定。测量的原理基本上都是用适合的微生物电极与氧电极组成,利用微生物的同化作用耗氧,通过测量氧电极电流的变化量来测量氧气的减少量,从而达到测量底物浓度的目的。在各种原材料中葡萄糖的测定对过程控制尤其重要,用荧光假单胞菌(psoudomonas fluorescens)代谢消耗葡萄糖的作用,通过氧电极进行检测,可以估计葡萄糖的浓度。这种微生物电极和葡萄糖酶电极型相比,测定结果是类似的,而微生物电极灵敏度高,重复实用性好,而且不必使用昂贵的葡萄糖酶。当乙酸用作碳源进行微生物培养时,乙酸含量高于某一浓度会抑制微生物的生长,因此需要在线测定。用固定化酵母(trichosporon brassicae),透气膜和氧电极组成的微生物传感器可以测定乙酸的浓度。此外,还有用大肠杆菌()组合二氧化碳气敏电极,可以构成测定谷氨酸的微生物传感器,将柠檬酸杆菌完整细胞固定化在胶原蛋白膜内,由细菌―胶原蛋白膜反应器和组合式玻璃电极构成的微生物传感器可应用于发酵液中头孢酶素的测定等等。(2). 微生物细胞总数的测定在发酵控制方面,一直需要直接测定细胞数目的简单而连续的方法。人们发现在阳极表面,细菌可以直接被氧化并产生电流。这种电化学系统已应用于细胞数目的测定,其结果与传统的菌斑计数法测细胞数是相同的[1]。(3). 代谢试验的鉴定传统的微生物代谢类型的鉴定都是根据微生物在某种培养基上的生长情况进行的。这些实验方法需要较长的培养时间和专门的技术。微生物对底物的同化作用可以通过其呼吸活性进行测定。用氧电极可以直接测量微生物的呼吸活性。因此,可以用微生物传感器来测定微生物的代谢特征。这个系统已用于微生物的简单鉴定、微生物培养基的选择、微生物酶活性的测定、废水中可被生物降解的物质估计、用于废水处理的微生物选择、活性污泥的同化作用试验、生物降解物的确定、微生物的保存方法选择等[2]。2、 环境监测(1). 生化需氧量的测定生化需氧量(biochemical oxygen demand ?bod)的测定是监测水体被有机物污染状况的最常用指标。常规的bod测定需要5天的培养期,操作复杂、重复性差、耗时耗力、干扰性大,不宜现场监测,所以迫切需要一种操作简单、快速准确、自动化程度高、适用广的新方法来测定。目前,有研究人员分离了两种新的酵母菌种spt1和spt2,并将其固定在玻璃碳极上以构成微生物传感器用于测量bod,其重复性在±10%以内。将该传感器用于测量纸浆厂污水中bod的测定,其测量最小值可达2 mg/l,所用时间为5min[3]。还有一种新的微生物传感器,用耐高渗透压的酵母菌种作为敏感材料,在高渗透压下可以正常工作。并且其菌株可长期干燥保存,浸泡后即恢复活性,为海水中bod的测定提供了快捷简便的方法[4]。 除了微生物传感器,还有一种光纤生物传感器已经研制出来用于测定河水中较低的bod值。该传感器的反应时间是15min,最适工作条件为30°c,ph=7。这个传感器系统几乎不受氯离子的影响(在1000mg/l范围内),并且不被重金属(fe3+、cu2+、mn2+、cr3+、zn2+)所影响。该传感器已经应用于河水bod的测定,并且获得了较好的结果[4]。现在有一种将bod生物传感器经过光处理(即以tio2作为半导体,用6 w灯照射约4min)后,灵敏度大大提高,很适用于河水中较低bod的测量[5]。同时,一种紧凑的光学生物传感器已经发展出来用于同时测量多重样品的bod值。它使用三对发光二极管和硅光电二极管,假单胞细菌(pseudomonas fluorescens)用光致交联的树脂固定在反应器的底层,该测量方法既迅速又简便,在4℃下可使用六周,已经用于工厂废水处理的过程中[5]。(2). 各种污染物的测定常用的重要污染指标有氨、亚硝酸盐、硫化物、磷酸盐、致癌物质与致变物质、重金属离子、酚类化合物、表面活性剂等物质的浓度。目前已经研制出了多种测量各类污染物的生物传感器并已投入实际应用中了。测量氨和硝酸盐的微生物传感器,多是用从废水处理装置中分离出来的硝化细菌和氧电极组合构成。目前有一种微生物传感器可以在黑暗和有光的条件下测量硝酸盐和亚硝酸盐(nox-),它在盐环境下的测量使得它可以不受其他种类的氮的氧化物的影响。用它对河口的nox-进行了测量,其效果较好[6]。硫化物的测定是用从硫铁矿附近酸性土壤中分离筛选得到的专性、自养、好氧性氧化硫硫杆菌制成的微生物传感器。在ph=、31℃时一周测量200余次,活性保持不变,两周后活性降低20%。传感器寿命为7天,其设备简单,成本低,操作方便。目前还有用一种光微生物电极测硫化物含量,所用细菌是,与氢电极连接构成[7]。最近科学家们在污染区分离出一种能够发荧光的细菌,此种细菌含有荧光基因,在污染源的刺激下能够产生荧光蛋白,从而发出荧光。可以通过遗传工程的方法将这种基因导入合适的细菌内,制成微生物传感器,用于环境监测。现在已经将荧光素酶导入大肠杆菌()中,用来检测砷的有毒化合物[8]。水体中酚类和表面活性剂的浓度测定已经有了很大的发展。目前,有9种革兰氏阴性细菌从西西伯利亚石油盆地的土壤中分离出来,以酚作为唯一的碳源和能源。这些菌种可以提高生物传感器的感受器部分的灵敏度。它对酚的监测极限为5 ´10-9mol。该传感器工作的最适条件为:ph=、35℃,连续工作时间为30h[9]。还有一种假单胞菌属(pseudomonas rathonis)制成的测量表面活性剂浓度的电流型生物传感器,将微生物细胞固定在凝胶(琼脂、琼脂糖和海藻酸钙盐)和聚乙醇膜上,可以用层析试纸gf/a,或者是谷氨酸醛引起的微生物细胞在凝胶中的交联,长距离的保持它们在高浓度表面活性剂检测中的活性和生长力。该传感器能在测量结束后很快的恢复敏感元件的活性[10]。还有一种电流式生物传感器,用于测定有机磷杀虫剂,使用的是人造酶。利用有机磷杀虫剂水解酶,对硝基酚和二乙基酚的测量极限为100´10-9mol,在40℃只要4min[11]。还有一种新发展起来的磷酸盐生物传感器,使用丙酮酸氧化酶g,与自动系统cl-fia台式电脑结合,可以检测(32~96)´10-9mol的磷酸盐,在25°c下可以使用两周以上,重复性高[12]。最近,有一种新型的微生物传感器,用细菌细胞作为生物组成部分,测定地表水中壬基酚(nonyl-phenol etoxylate --np-80e)的含量。用一个电流型氧电极作传感器,微生物细胞固定在氧电极上的透析膜上,其测量原理是测量毛孢子菌属(trichosporum grablata)细胞的呼吸活性。该生物传感器的反应时间为15~20min,寿命为7~10天(用于连续测定时)。在浓度范围内,电信号与np-80e浓度呈线性关系,很适合于污染的地表水中分子表面活性剂的检测[13]。除此之外,污水中重金属离子浓度的测定也是不容忽视的。目前已经成功设计了一个完整的,基于固定化微生物和生物体发光测量技术上的重金属离子生物有效性测定的监测和分析系统。将弧菌属细菌(vibrio fischeri)体内的一个操纵子在一个铜诱导启动子的控制下导入产碱杆菌属细菌(alcaligenes eutrophus (ae1239))中,细菌在铜离子的诱导下发光,发光程度与离子浓度成正比。将微生物和光纤一起包埋在聚合物基质中,可以获得灵敏度高、选择性好、测量范围广、储藏稳定性强的生物传感器。目前,这种微生物传感器可以达到最低测量浓度1´10-9mol[14]。还有一种专门测量铜离子的电流型微生物传感器。它用酒酿酵母(saccharomyces cerevisiae)重组菌株作为生物元件,这些菌株带有酒酿酵母cup1基因上的铜离子诱导启动子与大肠杆菌lacz基因的融合体。其工作原理,首先是cup1启动子被cu2+诱导,随后乳糖被用作底物进行测量。如果cu2+存在于溶液中,这些重组体细菌就可以利用乳糖作为碳源,这将导致这些好氧细胞需氧量的改变。该生物传感器可以在浓度范围()´10-3mol范围内测定cuso4溶液。目前已经将各类金属离子诱导启动子转入大肠杆菌中,使得大肠杆菌会在含有各种金属离子的的溶液中出现发光反应。根据它发光的强度可以测定重金属离子的浓度,其测量范围可以从纳摩尔到微摩尔,所需时间为60~100min[15][16]。用于测量污水中锌浓度的生物传感器也已经研制成功,使用嗜碱性细菌alcaligenes cutrophus,并用于对污水中锌的浓度和生物有效性进行测量,其结果令人满意[17]。估测河口出水流污染情况的海藻传感器是由一种螺旋藻属蓝细菌( cyanobacterium spirlina subsalsa)和一个气敏电极构成的。通过监测光合作用被抑制的程度来估测由于环境污染物的存在而引起水的毒性变化。以标准天然水为介质,对三种主要污染物(重金属、除草剂、氨基甲酸盐杀虫剂)的不同浓度进行了测定,均可监测到它们的有毒反应,重复性和再生性都很高[18]。近来由于聚合酶链式反应技术(pcr)的迅猛发展及其在环境监测方面的广泛应用,不少科学家开始着手于将它与生物传感器技术结合应用。有一种应用pcr技术的dna压电生物传感器,可以测定一种特殊的细菌毒素。将生物素酰化的探针固定在装有链酶抗生素铂金表面的石英晶体上,用1´10-6mol的盐酸可以使循环式测量在同一晶体表面进行。用细菌中提取的dna样品进行同样的杂交反应并由pcr放大,产物为气单胞菌属(aeromonas hydrophila)的一种特殊基因片断。这种压电生物传感器可以鉴别样品中是否含有这种基因,这为从水样中检测是否含带有这种病原的各种气单胞菌提供了可能[19]。还有一种通道生物传感器可以检测浮游植物和水母等生物体产生的腰鞭毛虫神经毒素等毒性物质,目前已经能够测量在一个浮游生物细胞内含有的极微量的psp毒素[20]。dna传感器也在迅速的得到应用,目前有一种小型化dna生物传感器,能将dna识别信号转换为电信号,用于测量水样中隐孢子和其他水源传染体。该传感器着重于改进核酸的识别作用和加强该传感器的特异性和灵敏性,并寻求将杂交信号转化为有用信号的新方法,目前研究工作为识别装置和转换装置的一体化[21]。微藻素是一种从蓝藻细菌引起的水华中产生的细菌肝毒素,一种固定有表面细胞质粒基因组的生物传感器已经制得,用于测量水中微藻素的含量,它直接的测量范围是50~1000 ´10-6g/l[22]。 一种基于酶的抑制性分析的多重生物传感器用于测量毒性物质的设想也已经提出。在这种多重生物传感器中,应用了两种传导器―对ph敏感的电子晶体管和热敏性的薄膜电极,以及三种酶―尿素酶、乙酰胆碱酯酶和丁酰胆碱酯酶。该生物传感器的性能已经得到测试,效果较好[23]。除了发酵工业和环境监测,生物传感器还深入的应用于食品工程、临床医学、军事及军事医学等领域,主要用于测量葡萄糖、乙酸、乳酸、乳糖、尿酸、尿素、抗生素、谷氨酸等各种氨基酸,以及各种致癌和致变物质。三、 讨论与展望 美国的harold 指出,生物传感器商品化要具备以下几个条件:足够的敏感性和准确性、易操作、价格便宜、易于批量生产、生产过程中进行质量监测。其中,价格便宜决定了传感器在市场上有无竞争力。而在各种生物传感器中,微生物传感器最大的优点就是成本低、操作简便、设备简单,因此其在市场上的前景是十分巨大和诱人的。相比起来,酶生物传感器等的价格就比较昂贵。但微生物传感器也有其自身的缺点,主要的缺点就是选择性不够好,这是由于在微生物细胞中含有多种酶引起的。现已有报道加专门抑制剂以解决微生物电极的选择性问题。除此之外,微生物固定化方法也需要进一步完善,首先要尽可能保证细胞的活性,其次细胞与基础膜结合要牢固,以避免细胞的流失。另外,微生物膜的长期保存问题也待进一步的改进,否则难于实现大规模的商品化。 总之,常用的微生物电极和酶电极在各种应用中各有其优越之处。若容易获得稳定、高活性、低成本的游离酶,则酶电极对使用者来说是最理想的。相反的,若生物催化需经过复杂途径,需要辅酶,或所需酶不宜分离或不稳定时,微生物电极则是更理想的选择。而其他各种形式的生物传感器也在蓬勃发展中,其应用也越来越广泛。随着固定化技术的进一步完善,随着人们对生物体认识的不断深入,生物传感器必将在市场上开辟出一片新的天地。--------------------------------------------------------------------------------参考文献[1]韩树波,郭光美,李新等.伏安型细菌总数生物传感器的研究与应用[j].华夏医学,2000,63(2):49-52 [2]蔡豪斌.微生物活细胞检测生物传感器的研究[j]. 华夏医学,2000,13(3):252-256[3] trosok sp, driscoll bt, luong jht mediated microbial biosensor using a novel yeast strain for wastewater bod measurement[j]. applied micreobiology and biotechnology,2001, 56 (3-4): 550-554 [4] 张悦,王建龙,李花子等.生物传感器快速测定bod在海洋监测中的应用[j].海洋环境科学,2001,20(1):50-54[5] yoshida n, mcniven sj, yoshida a, compact optical system for multi-determination of biochemical oxygen demand using disposable strips[j]. field analytical chemistry and technology,2001,5 (5): 222-227[6] meyer rl, kjaer t, revsbech np. use of nox- microsensors to estimate the activity of sediment nitrification and nox- consumption along an 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[论文关键词] 吸湿快干 纤维改性 产品现状

[论文摘 要] 吸湿快干纤维及其织物因服用的舒适性倍受消费者青睐。文章综述了对纤维导湿性能的表征方法、各种物理改性和化学改性方法的制备原理,介绍了国际国内新近推出的吸湿快干纤维与面料。

引言

纯棉制品以其优良的吸湿透气性带给人们良好的舒适感, 但因其保水率较高,导湿性能较差,应用范围也受到了制约。传统聚酯纤维则相反,由于其疏水特性而使它在对吸湿性或吸水性要求较高的领域中的应用受到了限制[1]。因此,同时具有吸湿、快干特性的纤维及面料有着广阔的发展前景。

一、研究现状

(一)机理

传统舒适性面料多以棉等亲水性纤维原料为主,此类纤维的吸水迅速,但湿透的织物不能及时向空气传递散发热湿,使人不舒服。而用现代吸湿快干性聚酯纤维做成的织物,能把皮肤上的汗水迅速从织物内层引导到织物外表,并散发到空气中去,从而保持贴身层始终处于干爽状态,使人体感觉舒适[2]。

(二)表征方法[3]

1.毛细管效应或垂直芯吸法

毛细管效应是最常用也是最直观的一种方法,可以表现织物吸汗能力及扩散能力。测试方法参照ZB W04 019-90纺织品毛细效应试验方法进行,在YG(B)871型毛细管效应仪上测定,记录30 min后水在织物条上的爬升高度。

2.透湿率

这是衡量织物两面存在水蒸汽压力差时织物透通水汽的性能。测试方法是在透湿杯内装蒸馏水,杯口覆盖试样,整体置入干燥器内,干燥器处于规定的温度条件下((38士)℃)。试样两侧保持恒定水蒸汽压差时,在适当时间间隔下称取透湿杯的质量。当质量下降与时间间隔成正比时,从质量下降量测定透湿率,即MVT=(A2-A1)/S·t,其中A1为试验1h后称得的加盖透湿杯质量(g);A2为继续试验2h后称得的加盖透湿杯质量(g);S为试样的透湿面积(m2);t为两次称重间隔时间 (h)。

3.带液率

这是衡量织物吸水能力的方法,测试时被测织物试样在60℃烘箱中烘10h后称取质量(W0 ),然后将织物试样在蒸馏水中浸泡3h,取出后脱水2 min再称重(W1),则带液率(I)为:I=( W1一W0)/W0×100%

4.干燥速率

将测定过带液率的织物试样在37℃的烘箱内烘5 min,再称量(W2),则干燥速率(V干燥)为:V干燥=(W1一W2)/( W1一W0) × 100%

二、制作方法

通过对聚酯、聚酰胺、聚丙烯等化纤进行改性,以实现纤维吸湿性能与导湿性能的有机结合。这些方法大致包括物理改性和化学改性以及二者的结合。

(一)物理改性法

1.异形截面法

具有吸湿快干功能的纤维,一般都要有高的比表面积,其纤维的截面必须具有沟槽,利用这些沟槽,织造时纤维和纤维之间形成通道,通过这些沟槽的芯吸效应起到吸湿快干的功效。

2.多孔中空截面法

多孔中空截面纤维就是从纤维表面到中空部分有许多贯通的细孔的中空纤维,具有优良的导湿排汗功能。其生产工艺是,先与特殊的微孔形成剂共混,然后再将其溶出。

3.双组分复合共纺法

借助共轭熔融纺丝技术,将2种聚合物分别通过2台螺杆挤压机连续熔融挤出,经过各自的熔体管道,并经过量泵定量输入纺丝组件,在组件内适当部位2组分以一定方式复合,从同一块喷丝板喷出后经卷绕成型,最终得到截面为星形、橘瓣形、米字形结构,单丝纤度小于的裂片型复合超细纤维或单丝纤维小于的海岛型复合超细纤维。

4.纤维细旦化法

细旦纤维织制的织物表面立起的细纤维形成无数个微细的凹凸结构,相当于无数个毛细管,因此织物毛细芯吸效应明显增加,能起到传递水分子的作用,大大改善织物的透气性能和输水导汗性能。现在细旦导湿工艺主要用于丙纶织物。

(二)化学改性法

1.亲水性化合物制备共熔结晶型聚合物

应用亲水性化合物制备聚乙二醇的共熔结晶型聚酯,是一个典型的例子。国外相关报道表明,为了使纤维表面亲水化,通常使用亲水性高分子覆盖于纤维表面,但要求在洗涤时该亲水性化合物不易脱落。

2.应用第3单体合成具有亲水性的共聚物共混纺丝

如以间苯二甲酸5磺酸钠作为第3单体合成共聚酯,然后再与普通聚酯共混纺出中空纤维,然后对其织物进行碱减量处理。由于共聚酯容易为碱液所水解,在纤维内部形成许多与中空部连通的微孔,从而使之具有良好的吸水透湿性。

3.丝胶朊聚酯

用化学方法将真丝织物煮练中所抽提出的丝胶朊附着于聚酯纤维分子上。丝胶朊具有良好的吸湿性,而且与构成人体皮肤的氨基酸的组成接近,因此使纤维更具有吸湿功能,并对皮肤无任何不良作用。

三、研发现状

为提高服用的舒适性,美国、日本、韩国、中国台湾等著名纤维公司相继研究并推出具有吸湿排汗性能的聚酯纤维。此类产品都是通过纤维截面异形化来增加毛细管效应,使织物由于纤维上或纤维间的毛细通道,产生芯吸作用而具有吸湿导湿性能[3]。

(一)国外研究发展情况[4]

美国的主要产品有:杜邦公司独家研究开发的Coolmax功能性纤维面料,它通过异型截面形状“十”字形和“CO”形来散湿快干;Optimer公司开发的Dri-Release高吸湿纱线,采用“微混法”,在棉纤维的纺纱过程中,纺入少量的特殊涤纶,把棉和涤纶的优点发挥到最大限度来吸湿快干。

日本的主要产品有:东洋纺开发成功的CoolDry涤纶纤维面料,它通过Y形截面来散湿;尤尼契卡纤维公司(Unitika)推出的Hygra纤维,它是通过具有特殊网络构造的吸水聚合物包覆锦纶的芯鞘型复合纤维来吸湿散热。

韩国的主要产品有:晓星公司开发的Aerocool新型聚酯纤维,通过象“苜蓿草”的四叶子形的'细微沟槽和孔洞来吸湿排汗;东国贸易株式会社研发的I-COOL系列纤维,也是通过异型截面的毛细管现象来吸湿排汗。

(二)国内研究发展情况

国家纺织产品开发中心与泉州海天轻纺集团联合开发的CoolDry,通过具有特殊表面沟槽吸湿排汗功能;中国石化仪征化纤股份公司生产的Coolbst系列纤维,Coolbst“FCLS-75”通过物理改性和化学改性两种方法来赋予其吸湿排汗功能、Coolbst差别化短纤采用了全新的纤维截面形状来吸湿排汗;广东顺德金纺集团与东华大学合作开发的Coolnice纤维,通过异形截面吸湿导汗;香港澳利华化纤有限公司与韩国公司合作,共同开发的“艾丽酷吸湿排汗纱”、台湾中兴纺织厂开发的Coolplus纤维。

四、结束语

目前导湿快干纤维的开发主要体现在Cool系列高科技聚酯纤维的开发上,该系列纤维主要是使用异形纤维表面积增大、毛细效果增强的机理进行导湿的,国际大型的体育比赛中,新型的吸湿快干纤维已经被广泛应用,受到运动员的喜爱。可以预见,吸湿快干纤维及其面料的采用可以拓展中高端市场,提高纺织产品的市场定位,其经济效应不可估量的。

参考文献

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[4]刘峻,纤维导湿改性的进展及其新产品开发[J],纺织导报2005,1:24-28

抗裂,防空鼓。

参考下: 进入21世纪后,特别在我国加入WTO后,国内产品面临巨大挑战。各行业特别是传统产业都急切需要应用电子技术、自动控制技术进行改造和提升。例如纺织行业,温湿度是影响纺织品质量的重要因素,但纺织企业对温湿度的测控手段仍很粗糙,十分落后,绝大多数仍在使用干湿球湿度计,采用人工观测,人工调节阀门、风机的方法,其控制效果可想而知。制药行业里也基本如此。而在食品行业里,则基本上凭经验,很少有人使用湿度传感器。值得一提的是,随着农业向产业化发展,许多农民意识到必需摆脱落后的传统耕作、养殖方式,采用现代科学技术来应付进口农产品的挑战,并打进国外市场。各地建立了越来越多的新型温室大棚,种植反季节蔬菜,花卉;养殖业对环境的测控也日感迫切;调温冷库的大量兴建都给温湿度测控技术提供了广阔的市场。我国已引进荷兰、以色列等国家较先进的大型温室四十多座,自动化程度较高,成本也高。国内正在逐步消化吸收有关技术,一般先搞调温、调光照,控通风;第二步搞温湿度自动控制及CO2测控。此外,国家粮食储备工程的大量兴建,对温湿度测控技术提也提出了要求。 但目前,在湿度测试领域大部分湿敏元件性能还只能使用在通常温度环境下。在需要特殊环境下测湿的应用场合大部分国内包括许多国外湿度传感器都会“皱起眉头”!例如在上面提到纺织印染行业,食品行业,耐高温材料行业等,都需要在高温情况下测量湿度。一般情况下,印染行业在纱锭烘干中,温度能达到120摄氏度或更高温度;在食品行业中,食物的烘烤温度能达到80-200摄氏度左右;耐高温材料,如陶瓷过滤器的烘干等能达到200摄氏度以上。在这些情况下,普通的湿度传感器是很难测量的。 高分子电容式湿度传感器通常都是在绝缘的基片诸如玻璃、陶瓷、硅等材料上,用丝网漏印或真空镀膜工艺做出电极,再用浸渍或其它办法将感湿胶涂覆在电极上做成电容元件。湿敏元件在不同相对湿度的大气环境中,因感湿膜吸附水分子而使电容值呈现规律性变化,此即为湿度传感器的基本机理。影响高分子电容型元件的温度特性,除作为介质的高分子聚合物的介质常数ε及所吸附水分子的介电常数ε受温度影响产生变化外,还有元件的几何尺寸受热膨胀系数影响而产生变化等因素。根据德拜理论的观点,液体的介电常数ε是一个与温度和频率有关的无量纲常数。水分子的ε在T=5℃时为,在T=20℃时为。有机物ε与温度的关系因材料而异,且不完全遵从正比关系。在某些温区ε随T呈上升趋势,某些温区ε随T增加而下降。多数文献在对高分子湿敏电容元件感湿机理的分析中认为:高分子聚合物具有较小的介电常数,如聚酰亚胺在低湿时介电常数为一。而水分子介电常数是高分子ε的几十倍。因此高分子介质在吸湿后,由于水分子偶极距的存在,大大提高了吸水异质层的介电常数,这是多相介质的复合介电常数具有加和性决定的。由于ε的变 化,使湿敏电容元件的电容量C与相对湿度成正比。在设计和制作工艺中很难组到感湿特性全湿程线性。作为电容器,高分子介质膜的厚度d和平板电容的效面积S也和温度有关。温度变化所引起的介质几何尺寸的变化将影响C值。高分子聚合物的平均热线胀系数可达到 的量级。例如硝酸纤维素的平均热线胀系数为108x10-5/℃。随着温度上升,介质膜厚d增加,对C呈负贡献值;但感湿膜的膨胀又使介质对水的吸附量增加,即对C呈正值贡献。可见湿敏电容的温度特性受多种因素支配,在不同的湿度范围温漂不同;在不同的温区呈不同的温度系数;不同的感湿材料温度特性不同。总之,高分子湿度传感器的温度系数并非常数,而是个变量。所以通常传感器生产厂家能在-10-60摄氏度范围内是传感器线性化减小温度对湿敏元件的影响。 国外厂家比较优质的产品主要使用聚酰胺树脂,产品结构概要为在硼硅玻璃或蓝宝石衬底上真空蒸发制作金电极,再喷镀感湿介质材料(如前所述)形式平整的感湿膜,再在薄膜上蒸发上金电极.湿敏元件的电容值与相对湿度成正比关系,线性度约±2%。虽然,测湿性能还算可以但其耐温性、耐腐蚀性都不太理想,在工业领域使用,寿命、耐温性和稳定性、抗腐蚀能力都有待于进一步提高。 陶瓷湿敏传感器是近年来大力发展的一种新型传感器。优点在于能耐高温,湿度滞后,响应速度快,体积小,便于批量生产,但由于多孔型材质,对尘埃影响很大,日常维护频繁,时常需要电加热加以清洗易影响产品质量,易受湿度影响,在低湿高温环境下线性度差,特别是使用寿命短,长期可靠性差,是此类湿敏传感器迫切解决的问题。 当前在湿敏元件的开发和研究中,电阻式湿度传感器应当最适用于湿度控制领域,其代表产品氯化锂湿度传感器具有稳定性、耐温性和使用寿命长多项重要的优点,氯化锂湿敏传感器已有了五十年以上的生产和研究的历史,有着多种多样的产品型式和制作方法,都应用了氯化锂感湿液具备的各种优点尤其是稳定性最强。 氯化锂湿敏器件属于电解质感湿性材料,在众多的感湿材料之中,首先被人们所注意并应用于制造湿敏器件,氯化锂电解质感湿液依据当量电导随着溶液浓度的增加而下降。电解质溶解于水中降低水面上的水蒸气压的原理而实现感湿。 氯化锂湿敏器件的衬底结构分柱状和梳妆,以氯化锂聚乙烯醇涂覆为主要成份的感湿液和制作金质电极是氯化锂湿敏器件的三个组成部分。多年来产品制作不断改进提高,产品性能不断得到改善,氯化锂感湿传感器其特有的长期稳定性是其它感湿材料不可替代的,也是湿度传感器最重要的性能。在产品制作过程中,经过感湿混合液的配制和工艺上的严格控制是保持和发挥这一特性的关键。 在国内九纯健科技依托于国家计量科学研究院、中科院自动化研究所、化工研究院等大型科研单位从事温湿度传感器产品的研制、生产。选用氯化锂感湿材料作为主攻方向,生产氯化锂湿敏传感器及相关变送器,自动化仪表等产品,在吸取了国内外此项技术的成功经验的同时,努力克服传统产品存在的各项弱点,取得实质性进展。产品选用了Al2O3及SiO2陶瓷基片为衬底,基片面积大大缩小,采用特殊的工艺处理,耐湿性和粘覆性均大大提高。使用烧结工艺,在衬底集片上烧结5个9的工业纯金制成的梳妆电极,氯化锂感湿混合液使用新产品添加剂和固有成份混合经过特殊的老化和涂覆工艺后,湿敏基片的使用寿命和长期稳定性大大提高,特别是耐温性达到了-40℃-120℃,以多片湿敏元件组合的独特工艺,是传感器感湿范围为1%RH-98%RH,具备了15%RH范围以下的测量性能,漂移曲线和感湿曲线均实现了较好的线性化水平,使湿度补偿得以方便实施并较容易地保证了宽温区的测湿精度。采用循环降温装置封闭系统,先对对被测气体采样,然后降温检测并确保绝对湿度的恒定,使探头耐温范围提高到600℃左右,大大增强了高温下测湿的功能。成功解决了“高温湿度测量”这一湿度测量领域难题。现在,不采用任何装置直接测量150度以内环境中的湿度的分体式高温型温湿度传感器JCJ200W已成功应用在木材烘干,高低温试验箱等系统中。同时,JCJ200Y产品能耐温高达600度,也已成功应用在印染行业纱锭自动烘干系统、食品自动烘烤系统、特殊陶瓷材料的自动烘干系统、出口大型烘干机械等方面,并表现出良好的效果,为国内自动化控制域填补了高温湿度测量的空白,为我国工业化进程奠定了一定基础。传感器论文: 低温下压阻式压力传感器性能的实验研究 Experimental Study On Performance Of Pressure Transducer At Low Temperature .... 灌区水位测量记录设备及安装技术 摘要:水位测量施测简单直观,易于为广大用水户所接受而且便于自动观测,因而在灌区水量计量乃至在整个灌区信息化建设中都占有十分重要的地位。目前我国灌区中水位监测采用的传感器依据输出量的不同主要分为模拟传感.... 主成分分析在空调系统传感器故障检测与诊断中的应用研究 摘要 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按被检测的对象的性质可将它们的应用分为:直接应用和间接应用。前者是直接检测出受检测对象本身的磁场或磁特性,后者是检测受检对象上人为设置的磁场,用这个磁场来作被检测的信息的载体,通过它,将许多非电、非磁的物理量例如力、力矩、压力、应力、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、转数、转速以及工作状态发生变化的时间等,转变成电量来进行检测和控制。 一 霍尔器件的工作原理 在磁场作用下,通有电流的金属片上产生一横向电位差如图1所示: 这个电压和磁场及控制电流成正比: VH=K╳|H╳IC| 式中VH为霍尔电压,H为磁场,IC为控制电流,K为霍尔系数。 在半导体中霍尔效应比金属中显著,故一般霍尔器件是采用半导体材料制作的。 用霍尔器件,可以进行非接触式电流测量,众所周知,当电流通过一根长的直导线时,在导线周围产生磁场,磁场的大小与流过导线的电流成正比,这一磁场可以通过软磁材料来聚集,然后用霍尔器件进行检测,由于磁场与霍尔器件的输出有良好的线性关系,因此可利用霍尔器件测得的讯号大小,直接反应出电流的大小,即: I∞B∞VH 其中I为通过导线的电流,B为导线通电流后产生的磁场,VH为霍尔器件在磁场B中产生的霍尔电压、当选用适当比例系数时,可以表示为等式。霍尔传感器就是根据这种工作原理制成的。 二 霍尔传感器的应用 1 霍尔接近传感器和接近开关 在霍尔器件背后偏置一块永久磁体,并将它们和相应的处理电路装在一个壳体内,做成一个探头,将霍尔器件的输入引线和处理电路的输出引线用电缆连接起来,构成如图1所示的接近传感器。它们的功能框见图19。(a)为霍尔线性接近传感器,(b)为霍尔接近开关。 图1 霍尔接近传感器的外形图 a)霍尔线性接近传感器 (b)霍尔接近开关 图2 霍尔接近传感器的功能框图 霍尔线性接近传感器主要用于黑色金属的自控计数,黑色金属的厚度检测、距离检测、齿轮数齿、转速检测、测速调速、缺口传感、张力检测、棉条均匀检测、电磁量检测、角度检测等。 霍尔接近开关主要用于各种自动控制装置,完成所需的位置控制,加工尺寸控制、自动计数、各种计数、各种流程的自动衔接、液位控制、转速检测等等。霍尔翼片开关 霍尔翼片开关就是利用遮断工作方式的一种产品,它的外形如图20所示,其内部结构及工作原理示于图21。 图3 霍尔翼片开关的外形图 2 霍尔齿轮传感器 如图4所示,新一代的霍尔齿轮转速传感器,广泛用于新一代的汽车智能发动机,作为点火定时用的速度传感器,用于ABS(汽车防抱死制动系统)作为车速传感器等。 在ABS中,速度传感器是十分重要的部件。ABS的工作原理示意图如图23所示。图中,1是车速齿轮传感器;2是压力调节器;3是控制器。在制动过程中,控制器3不断接收来自车速齿轮传感器1和车轮转速相对应的脉冲信号并进行处理,得到车辆的滑移率和减速信号,按其控制逻辑及时准确地向制动压力调节器2发出指令,调节器及时准确地作出响应,使制动气室执行充气、保持或放气指令,调节制动器的制动压力,以防止车轮抱死,达到抗侧滑、甩尾,提高制动安全及制动过程中的可驾驭性。在这个系统中,霍尔传感器作为车轮转速传感器,是制动过程中的实时速度采集器,是ABS中的关键部件之一。 在汽车的新一代智能发动机中,用霍尔齿轮传感器来检测曲轴位置和活塞在汽缸中的运动速度,以提供更准确的点火时间,其作用是别的速度传感器难以代替的,它具有如下许多新的优点。 (1)相位精度高,可满足°曲轴角的要求,不需采用相位补偿。 (2)可满足度曲轴角的熄火检测要求。 (3)输出为矩形波,幅度与车辆转速无关。在电子控制单元中作进一步的传感器信号调整时,会降低成本。 用齿轮传感器,除可检测转速外,还可测出角度、角速度、流量、流速、旋转方向等等。 图4 霍尔速度传感器的内部结构 1. 车轮速度传感器2.压力调节器3.电子控制器 2. 图4 ABS气制动系统的工作原理示意图 3 旋转传感器 按图5所示的各种方法设置磁体,将它们和霍尔开关电路组合起来可以构成各种旋转传感器。霍尔电路通电后,磁体每经过霍尔电路一次,便输出一个电压脉冲。 (a)径向磁极(b)轴向磁极(c)遮断式 图5 旋转传感器磁体设置 由此,可对转动物体实施转数、转速、角度、角速度等物理量的检测。在转轴上固定一个叶轮和磁体,用流体(气体、液体)去推动叶轮转动,便可构成流速、流量传感器。在车轮转轴上装上磁体,在靠近磁体的位置上装上霍尔开关电路,可制成车速表,里程表等等,这些应用的实例如图25所示。 图6的壳体内装有一个带磁体的叶轮,磁体旁装有霍尔开关电路,被测流体从管道一端通入,推动叶轮带动与之相连的磁体转动,经过霍尔器件时,电路输出脉冲电压,由脉冲的数目,可以得到流体的流速。若知管道的内径,可由流速和管径求得流量。霍尔电路由电缆35来供电和输出。 图6 霍尔流量计 由图7可见,经过简单的信号转换,便可得到数字显示的车速。 利用锁定型霍尔电路,不仅可检测转速,还可辨别旋转方向,如图27所示。 曲线1对应结构图(a),曲线2对应结构图(b),曲线3对应结构图(c)。 图7 霍尔车速表的框图 图8 利用霍尔开关锁定器进行方向和转速测定 4 在大电流检测中的应用 在冶金、化工、超导体的应用以及高能物理(例如可控核聚变)试验装置中都有许多超大型电流用电设备。用多霍尔探头制成的电流传感器来进行大电流的测量和控制,既可满足测量准确的要求,又不引入插入损耗,还免除了像使用罗果勘斯基线圈法中需用的昂贵的测试装置。图9示出一种用于DⅢ-D托卡马克中的霍尔电流传感器装置。采用这种霍尔电流传感器,可检测高达到300kA的电流。 图9(a)为G-10安装结构,中心为电流汇流排,(b)为电缆型多霍尔探头,(c)为霍尔电压放大电路。 (a)G�10安装结构(b)电缆型多霍尔探头(c)霍尔电压放大电路 图9 多霍尔探头大电流传感器 图10霍尔钳形数字电流表线路示意图 图11霍尔功率计原理图 (a)霍尔控制电路 (b)霍尔磁场电路 图12霍尔三相功率变送器中的霍尔乘法器 图13霍尔电度表功能框图 图14霍尔隔离放大器的功能框图 5 霍尔位移传感器 若令霍尔元件的工作电流保持不变,而使其在一个均匀梯度磁场中移动,它输出的霍尔电压VH值只由它在该磁场中的位移量Z来决定。图15示出3种产生梯度磁场的磁系统及其与霍尔器件组成的位移传感器的输出特性曲线,将它们固定在被测系统上,可构成霍尔微位移传感器。从曲线可见,结构(b)在Z<2mm时,VH与Z有良好的线性关系,且分辨力可达1μm,结构(C)的灵敏度高,但工作距离较小。 图15 几种产生梯度磁场的磁系统和几种霍尔位移传感器的静态特性 用霍尔元件测量位移的优点很多:惯性小、频响快、工作可靠、寿命长。 以微位移检测为基础,可以构成压力、应力、应变、机械振动、加速度、重量、称重等霍尔传感器。 6 霍尔压力传感器 霍尔压力传感器由弹性元件,磁系统和霍尔元件等部分组成,如图16所示。在图16中,(a)的弹性元件为膜盒,(b)为弹簧片,(c)为波纹管。磁系统最好用能构成均匀梯度磁场的复合系统,如图29中的(a)、(b),也可采用单一磁体,如(c)。加上压力后,使磁系统和霍尔元件间产生相对位移,改变作用到霍尔元件上的磁场,从而改变它的输出电压VH。由事先校准的p~f(VH)曲线即可得到被测压力p的值。 图16 几种霍尔压力传感器的构成原理 7 霍尔加速度传感器 图17示出霍尔加速度传感器的结构原理和静态特性曲线。在盒体的O点上固定均质弹簧片S,片S的中部U处装一惯性块M,片S的末端b处固定测量位移的霍尔元件H,H的上下方装上一对永磁体,它们同极性相对安装。盒体固定在被测对象上,当它们与被测对象一起作垂直向上的加速运动时,惯性块在惯性力的作用下使霍尔元件H产生一个相对盒体的位移,产生霍尔电压VH的变化。可从VH与加速度的关系曲线上求得加速度。 图17 霍尔加速度传感器的结构及其静态特性 三 小结 目前霍尔传感器已从分立元件发展到了集成电路的阶段,正越来越受到人们的重视,应用日益广泛。

钢纤维锚固性能研究论文

钢纤维混凝土施工技术在桥梁施工的作用

钢纤维混凝土技术具有明显的优势,不仅能够缩减施工成本,还能保障施工质量。为了保障桥梁施工的质量,在进行施工时,需要对桥梁进行一定的加固处理。首先是桥墩的加固措施。

【摘要】 在本文中,笔者将结合具体的工程实例,详细介绍钢纤维混凝土施工技术在桥梁施工中的优势,并分析研究钢纤维混凝土在实际桥梁施工中的应用。大量的成功实例表明,钢纤维混凝土施工技术足够满足现代桥梁施工的需要。该技术不仅能保证工程质量,便于进行质量控制,而且能节约成本,缩短工期。因此在未来的桥梁施工中要广泛应用此技术,给予其足够的重视。

【关键词】钢纤维混凝土;桥梁施工;应用

引言

随着我国城市化的不断加速,在大量建设城市建筑的同时也对交通提出了更高需求。为了更多的交通便利,桥梁建设不断增多。桥梁工程施工时,为了使施工能够顺利的进行,并同时保证工程质量,必须研究开发新型的桥梁施工技术并加以推广应用。钢纤维混凝土作为一种新型的水泥基复合型材料,其原料来源广泛,配制简单,施工方便,性能也非常优秀,不仅能保证工程质量,便于进行质量控制,而且能节约成本,缩短工期。在近年来来的桥梁施工中得到了越来越多的青睐。本文笔者结合实际工程实例。对钢纤维混凝土施工技术在桥梁工程中的应用进行详细阐述。

1钢纤维混凝土施工技术的优势与特点

钢纤维混凝土顾名思义是一种含有钢纤维的新型优质复合基水泥。它是桥梁工程施工中在普通的混凝土中按照一定比例添加钢纤维配置而成的。相比于普通混凝土,它具有更高的强度,承载上限以及更强的拉伸力。在现代桥梁施工中该技术以及发展到了成熟阶段,并得到了比较广泛的应用。与传统的砂石混凝土比较起来,钢纤维混凝土有着以下几处明显优势:

高强度

一般来说在实际桥梁施工中,使用了钢纤维混凝土技术的桥的桥面厚度只有使用传统混凝土技术的普通桥面厚度的1/2,而且桥面可以不设计纵缝而只有横缝,横缝的间距宜在20~30m之间。通过采用钢纤维混凝土技术,能够有效增强桥面的拉伸力和防冲击力,保证工程施工的质量,而且提高通行车辆的安全系数。

抗冲击力,抗拉伸力更强

在实际桥梁工程施工所用到的钢纤维混凝土中,钢纤维是有规律性的连续且方向统一的。采用这种排列规律有利于保障桥梁工程的质量控制,增强钢纤维抗弯、抗压、抗拉和抗冲击的能力。

桥梁使用寿命更长

相比于普通的混凝土,钢纤维混凝土的抗拉性有了极大的提升,并且其收缩率要比普通混凝土低10~30%。另外钢纤维的抗剪切性能非常优良,其抗冻性能,伸缩性能和耐磨性能都很不错,可以很好的防止桥面出现裂缝问题,有助于延长桥梁的使用寿命。

2钢纤维混凝土技术

在实际桥梁工程施工中的应用河南省安阳市某桥梁工程设计全长为1194m,为某条公路规划的一部分,路面设计暂定为标准的四车道。为了保证此次桥梁施工的质量,延长桥梁的使用年限,增加通行车辆的安全系数。施工方经研究决定采用钢纤维混凝土桥梁施工技术,以下为此次工程施工方法的详细介绍:

钢纤维混凝土的设计方案

为了保证工程施工的质量,需要在正式施工前对钢纤维混凝土的配比情况进行设计,有条件的话最好在实验室内验证设计的实用性。并在施工现场根据实际情况合理的选用配比方案。钢纤维的材料要和基材强度相匹配,至少要有500MPa以上的抗拉强度。设计配比方案时要合理调整钢纤维的最小直径与长径之比,满足桥梁工程的施工规范标准,长径比一般在50~80之间,最小直径要大于,通常徘徊在之间。该桥梁工程设计的最小直径为。

钢纤维混凝土的搅拌方式

想要提高搅拌效果,最好让钢纤维先经过分散机再进入搅拌机,并合理的调整分散机的功率和分散力度,以获得更好的钢纤维分散效果。投料时要选择分级投料方式,依次按照砂→钢纤维→碎石块→水泥的先后顺序实施投料。搅拌方式上可先搅拌1min,然后加水与搅拌外加剂湿拌2min。在搅拌机的选择上,一般考虑强制式搅拌机,要控制好钢纤维比例与坍落度,合理选择搅拌时间,使所有原料得到充分配合,提高搅拌的效果,避免发生结团现象。

浇筑方式

在配置完钢纤维混凝土之后就要进行浇筑了。进行浇筑工作时,每一次倒料都要与上次间隔15~20cm,并且不能出现间断,必须连续进行完毕,不可使浇筑接头太明显以保障浇筑的效果。

振捣方式

一般选择平板振捣器进行钢纤维混凝土的振捣,该振捣器可增加振捣效果,使混凝土内钢纤维分布均匀,从而防止过振和漏振。在使用振捣棒进行振捣时,应该使钢纤维纵向密集成束呈条状均匀排列,令混凝土的.原料分布均匀,边角严密紧实,强化混凝土的温度应力与抗收缩应力,避免出现裂隙现象。在振捣完成之后要将混凝土抹平,并暴露在表面的钢纤维压入内部,以保证外表美观,提升振捣作业的效果。

钢纤维混凝土的成型

成型是桥梁施工作业的重要部分之一,它对混凝土的施工效果有着直接的影响,所以每一项细节的工作都必须达标。另外,钢纤维混凝土原料中砂的比例比较大,因此骨粗料细钢纤维的分布没有规律,这种情况下,要想提高施工效果,一般采取真空吸水的方式对钢纤维混凝土进行施工。为了确保施工的效果,要在施工完成后抹平混凝土的表面,并防止钢纤维外露影响美观。成型拆模后如果发现仍然有钢纤维暴露在表面,就应该及时进行处理,避免降低施工效果。

钢纤维混凝土的接缝处理

接缝处理也是桥梁施工作业的重要内容之一,该项必须严格依据施工规范进行作业。钢纤维混凝土具有良好的抗裂性能和较小的收缩性。如果施工方的条件允许进行封闭处理,可以用混凝土摊铺机将混凝土做成整幅式,取消纵缝的设置。在钢纤维混凝土的强度足够设计强度的1/2后,可通过切伸缩缝的方式来确保施工的效果。

桥梁表面的铺装施工

如果使用钢纤维混凝土进行桥梁施工的话,桥梁的厚度一般只有使用普通混凝土的桥梁厚度的50~60%,这样可以减轻桥梁结构的自重,减少施工成本,增加桥梁的耐久性,使桥梁更加稳固,抗裂性也有了大大提高,进而整体的工程质量都会有所提升。钢纤维混凝土技术一般设计为两层或者三层。两层的结构分上、下两层,上层为钢纤维混凝土,下层为普通混凝土,这种结构技术相对简单,容易实施。而三层结构是在普通混凝土下方多了第三层钢纤维混凝土,该结构比较复杂,难度较高,而且必须要具备先进的机械设备才能确保实施。

桥梁的加固处理措施

为了保障桥梁施工的质量,在进行施工时,需要对桥梁进行一定的加固处理。首先是桥墩的加固措施。在桥梁正常承载通行车辆的情况下,桥墩容易出现开裂或者表面剥落的现象,针对这种情况可以采用喷射机在桥墩表面喷射一层厚5~20cm的钢纤维混凝土,从而使桥墩成为一个整体,增强结构的稳固性与抗震性能。其次是桥梁上部的加固处理。桥梁上部一般采用钢纤维混凝土作为主梁,需要加固的部位应该为应力集中区,可改善桥梁结构受力状态从而防止结构变形。最后需要加固的是钢纤维混凝土桩。通过对桩顶实施局部加固来提高桩顶结构的稳固性。

3钢纤维混凝土技术的实际应用效果

对于此次桥梁施工,施工方采用钢纤维混凝土施工技术进行施工,目前已顺利完成并已开始通行。施工完成后按规定对桥面,桥墩,主梁等进行了质量检测,其各项结果均符合施工计划中的指标,质量评级为合格。试通行两年来,未出现质量问题,得到一致好评。另外,此次施工由于采用钢纤维混凝土施工技术,节约了成本,缩短了工期,被施工单位记录为典例,并将在以后的桥梁工程中借鉴。

4结束语

综上,钢纤维混凝土技术具有明显的优势,不仅能够缩减施工成本,还能保障施工质量。因此,在未来的桥梁工程中一定会有着广泛的应用前景。以上便是笔者对钢纤维混凝土在实际桥梁工程中应用的研究和分析,奈何笔者水平有限,如有不妥之处还望多多指教。

参考文献

[1]孔玲见.钢纤维混凝土技术在道路桥梁施工中的应用[J].2014.

[2]张科.钢纤维混凝土施工技术在桥梁施工中的应用[J].2014,01.收稿日期:2016-8-13

钢纤维混凝土是一种新型的复合建筑材料,其物理和力学性能优于普通混凝土,通过介绍钢纤维增强混凝土的基本理论,阐述钢纤维混凝土在多个领域工程中的应用。钢纤维混凝土是在普通混凝土中掺入适量短钢纤维而形成的可浇筑、可喷射成型的一种新型复合材料。它是近些年来发展起来的一种性能优良且应用广泛的复合材料。其中所掺的钢纤维是用钢质材料加工制成的短纤维,常用的有:切断型钢纤维、剪切型钢纤维、铣削型钢纤维、熔抽型钢纤维等。钢纤维在混凝土中主要是限制混凝土裂缝的扩展,从而使其抗拉、抗弯、抗剪强度较普通混凝土有显著提高,其抗冲击、抗疲劳、裂后韧性和耐久性有较大改善,使原本属于脆性材料的混凝土变成具有一定塑性性能的复合材料。一、钢纤维增强混凝土的基本理论(一)复合力学理论复合力学理论是以连续纤维复合材料理论为基础,结合钢纤维在混凝土中的分布特点形成的。该理论是将复合材料视为以纤维为一相,基体为另一相的两相复合材料。(二)纤维间距理论。纤维间距理论又称纤维阻裂理论,是1963年由和提出来的。该理论根据线弹性断裂力学理论解释纤维对裂缝发生和发展的约束作用,认为欲增强混凝土这种本身带内部缺陷的脆性材料的抗拉强度,必须尽可能地减少内部缺陷的尺寸,提高韧性,降低裂缝尖端的应力强度因子、减少裂缝尖端的应力集中作用,故在裂缝处用纤维连接,受拉时跨越裂缝的纤维将荷载传递给裂缝的上下表面,使裂缝处材料仍能继续承载,这样,因裂缝的出现孔边应力集中程度就缓和,随着桥接裂缝纤维数目的增多,纤维间距越小,缓和裂缝尖端应力集中程度越大,对裂缝尖端产生的反向应力场也越大,当纤维数量增加到密布于裂缝时,应力集中就会消失,进一步表明纤维的阻裂效应,即在复合材料结构形成和受力破坏的过程中,有效地提高了复合材料受力前后阻裂引发与扩展的能力,达到钢纤维对混凝土增强与增韧目的。(三)界面应力传递的剪滞理论。钢纤维混凝土中钢纤维周围的水泥基体结构与自身结构是不相同的,即在钢纤维与基体之间存在着界面层。钢纤维混凝土的性能主要取决于混凝土基体性能、钢纤维含量以及它们之间的界面特性。假定界面是一层厚度可以忽略的薄层,但具有一定的力学性能。当荷载作用于钢纤维混凝土时,荷载一般先施加于低弹性的基体,然后通过纤维-基体的界面,把一部分荷载传递给高弹模的纤维,使纤维和基体共同承担荷载,从而起到增强的作用。二、钢纤维混凝土的应用钢纤维混凝土作为一种新型复合材料,以其优良的抗拉、抗弯、阻裂、耐冲击、耐疲劳、高韧性等物理力学性能,目前已被广泛应用于建筑工程、水利工程、公路桥梁工程、公路路面和机场道面工程、铁路公程、管道工程、内河航道工程、防暴工程和维修加固工程等各个专业领域。(一)水利工程钢纤维混凝土在水利工程中的应用比较广泛,主要将其用于受高速水流作用以及受力比较复杂的部位,如溢洪道、泄水孔、有压疏水道、消力池、闸底板和水闸、船闸、渡槽、大坝防渗面板及护坡等。这些部位对混凝土材料自身的抗拉强度、抗剪强度以及抗裂性能的要求都比较高,也正发挥了钢纤维混凝土的自身优势。我国在实际工程中应用的有:三峡工程、小浪底水利枢纽工程、三门峡泄水排砂底孔等工程。以上工程都获得了较为满意的效果,并取得了较好的经济效益。(二)建筑工程。钢纤维混凝土在建筑工程中的影响越来越广泛,一般应用于房屋建筑工程、预制桩工程、框架节点、屋面防水工程、地下防水工程等工程领域中。如抗震框架节点中使用钢纤维混凝土,能代替箍筋满足节点对强度、延性、耗能等方面的要求,而且还能提供类似于箍筋约束混凝土的作用,并解决节点区钢筋挤压使混凝土难于浇注的施工问题;钢纤维混凝土还具有良好的抗裂性,可使构件在标准荷载下处于弹性阶段而不裂,不出现应力的重分布;用钢纤维混凝土制成的自防水预应力屋面板,不仅提高了自防水预应力屋面板的抗裂性能,同时也减少了纵向预应力筋的配筋率,提高了结构的耐久性。钢纤维混凝土在建筑中的应用实例有:福州东方大厦、沈阳市急救中心站综合楼、江苏省丹阳市中医院、辽阳市食品公司办公楼等工程。(三)道路和桥梁工程。钢纤维混凝在道路和桥梁工程方面,主要广泛应用于路面、桥梁、机场跑道等工程中,包括新建及修补工程。钢纤维混凝土较普通混凝土有较好的韧性,抗冲击、抗疲劳性。它可使面层厚度减少,伸缩缝间距加长,使用性能提高,维修费用减低,寿命延长。面层较普通混凝土可减少30-50%,公路伸缩缝间距可达30-100m,机场跑道的伸缩缝间距可达30m。用于路面及桥面修补时,其罩面厚度仅为3-5cm。在实际工程中有:北京东西环路立交桥、沪杭高速公路成渝公路、大足朱溪大桥、广州解放大桥等工程中都采用了钢纤维混凝土解决工程难题,使用效果较好,经济效益显著。(四)铁路工程。在铁路工程方面,钢纤维混凝土主要用于预应力钢纤维混凝土铁路轨枕、双块式铁路轨枕及抢修铁路桥面防水保护层中。铁路工程承受较大的荷载、较高的速度和数万次的振动,所以要求混凝土必须具有较高的强度、较高的抗冲击性及较大的塑性。这正好利用了钢纤维混凝土的抗冲击性及较好的塑性。建成的工程有:沈阳铁路局长达线维修工程、柳州铁路局黔桂铁路铺设工程、南昆铁路隧道工程和西安安康铁路椅子山隧道等工程土。钢纤维混凝土的应用,使维修工作量大为减少,并提高了线路的使用寿命,效果良好。(五)港口及海洋工程。钢纤维混凝土在海洋工程中的使用主要是钢纤维混凝土的腐蚀问题,所以有待进一步研究,但在日本和挪威的使用经验是令人鼓舞的。日本钢铁俱乐部采用钢纤维混凝土作钢管桩防腐层,在海水中浸泡10年,钢纤维混凝土防腐完好,钢管表面无锈蚀,仍有金属光泽。挪威将钢纤维混凝土用于北海海底输气管道的隧道衬砌、Forsmark核电站海底核废料库的支护、海洋平台后张预应力管道孔的封堵以及码头混凝土受海水腐蚀部位的修补等。我国江苏石舀港码头的轨道梁工程中也使用了钢纤维混凝土。除了上述领域外,还有很多钢纤维混凝土的应用的实例,如承受重级工作制造工业厂房和仓库地面、薄壁蓄水结构、预制板、离心管、污水井、游泳池、耐火混凝土和耐火材料、抗爆结构、各类建筑物和构筑物的修补、补强加固、抗震加固等。三、结束语钢纤维混凝土具有普通混凝土不具有的优点,且具有良好的经济效益,其在民用建筑楼地面、公路路面、预制构件水利工程、港口码头、机场跑道和停机坪、桥梁隧道以及各种构筑物等方面的应用前景将是十分广阔的前景。更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作,提升中标率,您可以点击底部官网客服免费咨询:

植物纤维创新性研究论文

内容摘要:纤维艺术在中国随着现代主义文艺思潮的影响和传播,艺术家们对纤维材料的积极探索,与世界各国纤维艺术的不断交流及高校纤维教育的开展,将会焕发出勃勃的生机。关 键 词:纤维艺术 中国 发展纤维艺术是现代艺术的一种形式,它泛指一切以纤维材料进行创作的艺术作品,包括各种编织、印染、绗缝、软雕等等。目前,中国的纤维艺术随着现代主义文艺思潮的影响与传播,艺术家们对纤维材料的积极探索,与世界各国纤维艺术的不断交流,及高校纤维教育的开展,中国的纤维艺术焕发出勃勃的生机。一、纤维艺术的取材古往今来人们穿的、用的都是纺织纤维制成的,日久天长在人们思想中形成了纤维艺术品的材料都是纺织纤维的意象。其实不然,当代纤维艺术的取材远不止可纺织的纤维。1.“纺织纤维”一般的要求可纺性方面的要求,如纤维的长度、粗细、强度等;舒适方面的要求,如弹性、吸湿、透气、抗静电等。2.“纺织纤维”的分类①天然纤维。常规的天然纤维有棉、麻、丝、毛,随着科学技术的发展,新的天然纤维又出现了,比如菠萝叶纤维与现在普遍使用的竹纤维。②化学纤维。化学纤维是随着化工行业的发展兴起的,目前已经成为纺织纤维的主体。其包括再生纤维与合成纤维两大类。再生纤维,也叫做人造纤维,是利用天然材料经制浆喷丝而成,有再生纤维素与再生蛋白质之分。合成纤维是以石油为原料,经化学聚合而成,主要纤维材料有涤纶、锦纶、腈纶、维纶、丙纶、氯纶等。它们可以根据需要切割成不同长度或直接使用长丝。其统一的燃烧特点是熔融成滴。3.现代纤维艺术取材的开放性从古到今,任何艺术创作和视觉形象都离不开材料,在每一个具体的艺术领域中,艺术家总是努力地挖掘和探索一切可能的新型材料。随着现代主义文艺思潮的影响和传播,中国的艺术家们突破了传统材料的观念束缚,广泛探索,大胆开拓和试验,使得纤维艺术取材更为广泛和多元化。二、纤维艺术在中国的发展历史中国早在先秦时期,利用动植物纤维制作服饰及装饰品已经很常见。如用兽毛织成、上面绣着五彩花纹的衣裳。春秋时期,吴、越、郑、卫等国的织造、染色水平都已经达到一定高度。到战国时期,丝织物在织法上,不仅能织细密的平纹,而且能织复杂的斜纹,还能提花和绣花。中国还是全世界最早使用蚕丝做纺织材料的国家。两汉时期又出现了工艺更加复杂的缂丝。由于缂丝工艺多为皇亲贵族的奢侈品,所以只追求工艺的精美绝伦而很少考虑人工成本。宋代母子经缂法的运用使缂丝艺术品纹丝的均匀性胜过当时的工笔绘画作品。当时用缂丝技法临摹书画原作已经达到惟妙惟肖的境地,其工艺之精湛令人叹为观止。虽然缂丝采用的编织材料和欧洲壁毯不同,但通经断纬的编织技法却是相通的。清代缂丝的中心转移到了苏州一带,这时使用的彩色纬线已有六千多种颜色。新中国成立后,纤维艺术的成就主要表现在地毯行业,地毯作为中国传统工艺美术的一个主流品种之一,一向以编织120道壁毯作为约定俗成的技术和质量标准。运用传统的栽绒工艺,遵循现实主义的创作原则,追求写实的画面效果,在艺术作品中还原生活的真实原貌。中国的地毯作品《万里长城》作为国礼赠送给联合国总部,一时传为佳话。20世纪80年代,中国进入了改革开放的快车道,纤维艺术也迎来了明媚的春天“……一批青年艺术家揭竿而起,切入纤维艺术语言的探索,塑造了一些纤维感较强的艺术形象。”当代中国工艺美术家学习欧洲高比林的编织技法,在极其简陋的工作环境中,开始进行独立的纤维艺术创作。一批采用高比林编织技法表达中国传统审美意趣的纤维艺术作品,如《山高水长》《秋水长天》等获得了艺术界的高度评价。三、展望中国的纤维艺术的发展前景纤维艺术的手工编织的特性使得这门传统的手工艺独具民族文化的特性。只有当一门技艺与文化相结合,才能在艺术的道路上永葆青春,常开不败。1.国际纤维艺术的交流2000年“从洛桑到北京”纤维艺术双年展,聚集了中国、美国、日本、格鲁吉亚等16个国家二百多位纤维艺术家,这些艺术家的作品在中国最具现代意识的大都市上海集中展示,为世界范围内各种传统与现代的纤维艺术提供了展示空间和研讨殿堂。这本身就是一件促进中国纤维艺术发展,展现中国纤维艺术文化的大事件。2002年第二届“从洛桑到北京”国际纤维艺术双年展在中国12所高校纤维艺术家共同努力下,在北京拉开了帷幕。这标志着中国纤维艺术进入到了一个崭新的发展阶段,它引领着世界纤维艺术的潮流,建立了国际学术交流的平台。中国成为世界纤维艺术的热点地区,纤维艺术也因为有了中国大舞台而焕发了蓬勃生机。2.中国纤维艺术教育的开展林乐成教授,清华大学美术学院纤维艺术高等教育的开创者,于1985年首先开设了编织壁挂设计制作课,这应是中国教育史上在大学开设编织壁挂教学的第一课。2000年,他又率先正式招收了纤维艺术研究方向的硕士研究生,这也应是中国教育史上第一个纤维艺术研究方向的硕士学位教育。他的社会实践和教育探索可谓硕果累累。2000年,清华大学美术学院工艺美术系纤维艺术工作室正式成立。几年来,纤维艺术工作室学生创作实践作品纷纷获奖。林乐成教授出版的《纤维艺术》一书,是他多年教育研究的结晶,是我国的纤维艺术教育领域具有学术价值和应用价值的第一本纤维艺术专著。如今,纤维艺术已经在中国的高校开花结果,一批热爱纤维艺术的教育工作者正乐此不疲地耕耘在讲坛和工作室里。我国的纤维艺术教育,已经初具体系和规模。与此同时,理论文化的建设和研究,也逐步由感性到理性,由表层到纵深地发展着。中国的纤维艺术有着悠久的历史,在改革开放的今天更加快速地发展着。纤维艺术不断与国际交流,吸取着欧美纤维艺术观念的开放性思潮,保留发扬着我国古老而独有的情怀和含蓄深远的意趣,也基本实现了传统手工艺与现代科技的完美结合。我们有理由相信,我国的纤维艺术在中国的经济日新月异和政治环境十分稳定下,在不断与世界的交流学习中,在国内纤维艺术教育的普及和国人审美情趣的不断提高中,一定会开拓出美好的明天。参考文献:[1]林乐成,王凯.纤维艺术.上海画报出版社,.[2]朱尽晖.现代纤维艺术设计.陕西人民美术出版社,.

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竹原纤维织物性能研究论文

在我知道的衢州山海经的竹纤维/竹炭产品都不错,可以去看下.竹纤维的介绍一、概述化学成分竹原纤维的化学成分主要是纤维素、半纤维素和木质素,3者同属于高聚糖,总量占纤维干质量的90%以上,其次是蛋白质、脂肪、果胶、单宁、色素、灰分等,大多数存在于细胞内腔或特殊的细胞器内,直接或间接地参与其生理作用。纤维素是组成竹原纤维细胞的主要物质,也是它能作为纺织纤维的意义所在。由于竹龄的不同,其纤维素含量也不同,如毛竹嫩竹为75%,1年生为66%,3年生为58%。竹原纤维中的半纤维素含量一般为14%~25%,毛竹平均含量约为%,并且随着竹龄的增加,其含量也有所下降,如2年生长竹%,4年生%。 结构形态经扫描电子显微镜观察,竹原纤维纵向有横节,粗细分布很不均匀,纤维表面有无数微细凹槽。横向为不规则的椭圆形、腰圆形等(图1),内有中腔,横截面上布满了大大小小的空隙,且边缘有裂纹,与苎麻纤维的截面很相似(图2)。竹原纤维的这些空隙、凹槽与裂纹,犹如毛细管,可以在瞬间吸收和蒸发水分,故被专家们誉为“会呼吸的纤维”,用这种纯天然竹原纤维纺织成面料及加工制成的服装服饰产品吸湿性强、透气性好,有清凉感。 性能经过傅立叶变换红外光谱法、x射线衍射、电子显微镜、抗菌测试、热重分析及其它常规测试仪器的测试,表明竹原纤维是一种服用性能极佳的天然纤维素纤维。 由于竹纤维是可以降解的,降解后对环境没有任何污染,故被称为环保纤维。竹纤维强度高、弹性好,具有良好的耐磨性和悬垂性,以及良好的吸湿透湿性、透气性和天然抗菌性能。 竹原纤维的物理性能 纤维的长度可根据使用者的要求,制成棉型、中长型和毛型所需要的长度,长度整齐度较好。竹原纤维的一般技术参数见表2。竹原纤维具有较强的毛细管效应(试验条件:30℃,预张力4 g),5 min时为6.74 cm,15min时为6.85 cm,30 min时为6.90 cm,60 min以后保持不变,略高于棉纤维,远高于苎麻、粘胶纤维和再生竹纤维。 竹原纤维的特殊属性(1)抗菌性:竹纤维中含有一种名为“竹琨”的抗菌物质,具有天然抗菌、防螨、防臭的药物特性,竹沥有广泛的抗维生物功能,竹纤维中的叶绿素和叶绿素铜钠具有较好的除臭作用。经高科技工艺制做的竹纤维织品可有效地抑制细菌生长,清洁人体周围空气,预防传染病。其抑菌功能经反复洗涤后也不会衰减。经全球最大的检验、测定和认证机构SGS检测,同样数量的细菌在显微镜下观察,细菌在棉、木纤维制品中能够大量繁衍,而在竹纤维面料上24小时后则被杀死95%左右竹原纤维与亚麻、苎麻均具有较强的抗菌作用,其抗菌效果是任何人工添加化学物质所无法比拟的,天然、环保、持久、保健等特点与人工加工的抗菌纤维截然不同,且其抗菌效果具有一定的光谱效应。由于竹原纤维中含有叶绿素铜钠,因而具有良好的除臭作用。实验表明,竹原纤维织物对氨气的除臭率为70%~72%,对酸臭的除臭率达到93%~95%。(2)保健性:《本草纲目》中有24处阐述了竹子的不同药用功能和方剂,民间药方更达近千种。竹含有丰富的果胶、竹蜜、酪氨酸、维生素E以及sE、GE等多种防癌抗衰老功能的微量元素。“竹元素”中的抗氧化化合物能有效的清除体内的自由基,具有抗衰老的生物功效;酯类过氧化合物能阻断强致癌物质N-亚硝酸氨化合物,显著提高机体免疫能力;竹纤维含有多种人体必需的氨基酸,对皮肤具有独特的保健功能;竹纤维素、竹密、果胶具有滋润皮肤和抗疲劳的功效;能增加人体的微循环血流,激活组织细胞,使人体产生温热效应,能有效调节神经系统,疏通经络改善睡眠质量;竹纤维不带自由电荷,抗静电,止瘙痒。二、制作工艺简介竹子应用广泛是大家熟知的,但应用于服装领域还是近几年的事。用竹子加工成的纤维称为竹纤维,竹纤维分成两大类;1、天然竹纤维——竹原纤维竹原纤维是采用物理、化学相结合的方法制取的天然竹纤维。制取过程:竹材→制竹片→蒸竹片→压碎分解→生物酶脱胶→梳理纤维→纺织用纤维。竹原纤维是一种全新的天然纤维,是采用物理、化学相结合的方法制取的天然竹纤维,天然竹原纤维与竹浆纤维有着本质的区别,竹原纤维属于天然纤维,竹浆纤维属于化学纤维。竹原纤维的研制成功标志着又一天然纤维的诞生,其符合国家产业发展政策。天然竹原纤维具有吸湿、透气、抗菌抑菌、除臭、防紫外线等良好的性能。2、化学竹纤维化学竹纤维包括竹浆纤维和竹炭纤维竹浆纤维:竹浆纤维是一种将竹片做成浆,然后将浆做成浆粕再湿法纺丝制成纤维,其制作加工过程基本与粘胶相似。但在加工过程中竹子的天然特性遭到破坏,纤维的除臭、抗菌、防紫外线功能明显下降。竹炭纤维:是选用纳米级竹香炭微粉,经过特殊工艺加入粘胶纺丝液中,再经近似常规纺丝工艺纺织出的纤维产品。三、技术参数平均细度:6dtex平均强度:平均长度:95mm四、特殊功效竹原纤维可以进行纯纺和混纺,是毛纺、麻纺、绢纺、棉纺、色纺、半精纺等企业开发和推广新产品所要选择的新原料之一,混纺产品更是走向内衣、袜子等领域不可或缺的品种之一。竹原纤维纯纺支数可达60Nm,面料生产企业可以选用圣竹竹原纱线进行交织,增加面料的功能性,例如采用亚麻39Nm和竹原纤维39Nm进行交织,面料在保留麻产品风格的同时,又增加了产品的抗菌除臭功能,提高了产品附加值。除臭性通过对竹原纤维的除臭性测试,结果如下:氨的初始浓度40PPM时间 0分钟 2小时以后 24小时以后氨的浓度(PPM) 实验表明:由于竹原纤维中含有叶绿素铜钠,因而具有良好的除臭功能,根据这一特性,竹原纤维袜子,由于竹原纤维(与棉纤维相比)比较粗、硬,纯竹原纤维虽然可以织袜子,但效率低、消耗大,为了改善纱线的柔软度, 50/50竹原/棉21s、30/70竹原/棉30 s混纺纱线,采用这两种纱线为原料开发竹原纤维袜子获得了成功。竹原纤维具有抗菌、仰菌、除臭、防紫外线等功能是天然功能性纤维。抗菌抑菌性抗菌试验按JIS L1902-2002定量方法检验,结果如下1、金黄色葡萄球菌ATCC 6538P样品名称 接种菌液浓度(个菌/ml) 生长数F 杀菌活性值 抑菌活性值竹原白坯布 >>苎麻白坯布 、大肠杆菌ATCC 25922样品名称 接种菌液浓度(个菌/ml) 生长数F 杀菌活性值 抑菌活性值竹原白坯布 > >苎麻白坯布 根据检测结果,对于金黄色葡萄球菌ATCC 6538P和大肠杆菌ATCC 25922两种细菌,竹原纤维白坯布的杀菌性值和抑菌活性值均比苎麻纤维白坯布高。注:生长数F>时试验有效,杀菌活性值越大,表示杀菌性能越好,抑菌活性值越大,表示抑菌性能越好。防紫外线功能紫外线的透过率取决于许多因素,比如组织结构、覆盖系数、颜色,在工艺加工中的化学添加剂和样品的处理等:下面选用的是规格相同的竹原和苎麻的坯布布样,通过对竹原织物和苎麻织物几个点进行扫描,测试各点在280nm-400nm波长各波段对紫外线光的透过率。A波段透过率(%)、B波段透过率(%)、UPF的平均值测试指标 UPF值 T-UVA(%) T-UVB(%)竹原 苎麻 根据试验可知天然竹原纤维面料的抗紫外线功能优于苎麻面料。五、市场前景竹纤维产品以其高科技含量,及其柔滑软暖、凉爽舒适、抑菌抗菌、绿色环保、天然保健的独特品质牢握市场脉搏,独树一帜。竹纤维织物的天然抗菌、抑菌、抗紫外线作用在经多次反复洗涤、日晒后,仍能保证其原有的特点,这是因为竹纤维在生产过程中,通过采用高科技生产技术,使得形成这些特征的成分不被破坏。所以其抗菌作用明显优于其他产品。更不同于其它在后处理中加入抗菌剂、抗紫外线剂等整理剂的织物,所以它不会对人体皮肤造成钰何过敏性不良反应,反而对人体皮肤具有保健作用和杀菌效果,是真正的亲肤保健产品,应用领域宽广。竹纤维面料在床上用品的应用,给广大消费者带来一个健康、舒适、凉爽的夏季。竹纤维面料也被业内人士誉为“二十一世纪最具有发展前景的健康面料”。竹纤维虽然有诸多优点,但也有它的弱点。在加工工艺上,再生竹纤维生产工艺过程过长,对环境污染严重等问题。环保问题成了发展再生竹纤维的最大弊端,且其加工过程对竹材原料特性的破坏也是不可忽视的。因此,再生竹纤维的加I-F艺有待完善。对于天然竹纤维的制取主要有两个难点:一是竹子单纤维太短,无法纺纱;二是纤维中的木质素含量很高,难以除去。常规的化学脱胶方法工艺流程长,周期长,需消耗大量的能量,且设备腐蚀较严重,对环境污染极为严重,加工出的纤维质量不够稳定。而生物脱胶法也有相当大的难度,由竹材自身结构紧密,密度很大,而且细胞组织中又有大量空气存在,浸渍液很难浸透,势必延长脱胶时间,且竹子本身具有多种抑菌物质,菌种的选择也有较困难,因此有待于进一步的研究和探索。在织造过程中,由于竹纤维易吸湿、湿伸长大以及塑性变形大的特点,极易脆断。成衣制造中100%的竹纤维还没有很好地解决缩水性问题,手感与悬垂性也有待改善。纤维鉴别和检测技术相对滞后,目前仍然找不到行之有效的方法区分出竹纤维和麻类纤维,因此,市场上不乏有以麻代竹的现象。如何克服以上的不足,进一步推进竹纤维的产业化,将是今后研究的重点。六、产品系列竹原纤维是一种纯天然竹纤维,它是继麻纤维之后又一具有发展前景的生态功能性纤维,由于竹原纤维具有优良的抗菌性、除臭性,所以更能适应家用纺织品的应用,特别是床上用品。服装面料:织物挺阔、洒脱、亮丽、豪放,尽显高贵风范。针织面料:吸湿透气、滑爽悬垂、防紫外线。床上用品:凉爽舒适、抗菌抑菌、健康保健。袜子浴巾:抗菌抑菌、除臭无味。随着人类对“生态、健康、环保”理念的不断追求,竹原纤维产业更具有广阔的发展前景。总之,竹纤维作为一种绿色天然的资源性纤维,具有广阔的应用前景。竹纤维的开发突破了传统的竹材应用领域,丰富了竹文化的内涵,符合开发绿色纺织品的潮流,提高了纺织品的档次,增加了产品在国际市场上的竞争力。

竹纤维的物理,化学性能竹纤雏有以竹材为原料制成浆粕,经纺丝加工而成的竹浆粘胶纤维;也有从竹材中以物理化学方法直接提取出的天然竹纤维,两种纤维因来源不同,故性能差异很大。本文对两种竹纤维的结构与性能进行了较全面的比较研究。研究结果表明:天然竹纤维具有优异的抗茵性能,夏季干爽舒适性好,热稳定性好,结构上属结晶度高、大分子排列紧密的典型的纤维素Ⅰ型结晶。竹浆粘胶纤维则由于纺丝过程而在性能上受到很大损伤,强力低、结晶度低、大分子排列较稀疏,回潮率高,属于与普通粘胶纤维相似的再生纤维素纤维。编辑本段竹原纤维的化学成分与组成 竹原纤维的化学成分主要是纤维素、半纤维素和木质素(表1),3者同属于高聚糖,总量占纤维干质量的90%以上,其次是蛋白质、脂肪、果胶、单宁、色素、灰分等,大多数存在于细胞内腔或特殊的细胞器内,直接或间接地参与其生理作用。 纤维素是组成竹原纤维细胞的主要物质,也是它能作为纺织纤维的意义所在。由于竹龄的不同,其纤维素含量也不同,如毛竹嫩竹为75%,1年生为66%,3年生为58%。竹原纤维中的半纤维素含量一般为14%~25%,毛竹平均含量约为22.7%,并且随着竹龄的增加,其含量也有所下降,如2年生长竹24.9%,4年生23.6%。编辑本段竹原纤维的结构形态 经扫描电子显微镜观察,竹原纤维纵向有横节,粗细分布很不均匀,纤维表面有无数微细凹槽。横向为不规则的椭圆形、腰圆形等(图1),内有中腔,横截面上布满了大大小小的空隙,且边缘有裂纹,与苎麻纤维的截面很相似(图2)。竹原纤维的这些空隙、凹槽与裂纹, 犹如毛细管,可以在瞬间吸收和蒸发水分,故被专家们誉为“会呼吸的纤维”,用这种纯天然竹原纤维纺织成面料及加工制成的服装服饰产品吸湿性强、透气性好,有清凉感。编辑本段竹原纤维的性能 经过傅立叶变换红外光谱法、x射线衍射、电子显微镜、抗菌测试、热重分析及其它常规测试仪器的测试,表明竹原纤维是一种服用性能极佳的天然纤维素纤维。 3.1 竹原纤维的物理性能 纤维的长度可根据使用者的要求,制成棉型、中长型和毛型所需要的长度,长度整齐度较好。竹原纤维的一般技术参数见表2。竹原纤维具有较强的毛细管效应(试验条件:30℃,预张力4 g),5 min时为6.74 cm,15min时为6.85 cm,30 min时为6.90 cm,60 min以后保持不变,略高于棉纤维,远高于苎麻、粘胶纤维和再生竹纤维。 3.2 竹原纤维的抗菌性能 竹原纤维具有较强的抗菌和杀菌作用,按照AATCC6538对竹原纤维、亚麻纤维、苎麻纤维与棉纤维进行抗菌性能测试,结果见表3。可以看出,竹原纤维与亚麻、苎麻均具有较强的抗菌作用,其抗菌效果是任何人工添加化学物质所无法比拟的,天然、环保、持久、保健等特点与人工加工的抗菌纤维截然不同,且其抗菌效果具有一定的光谱效应。由于竹原纤维中含有叶绿素铜钠,因而具有良好的除臭作用。实验表明,竹原纤维织物对氨气的除臭率为70%~72%,对酸臭的除臭率达到93%~95%。另外,叶绿素铜钠是安全、优良的紫外线吸收剂,因而竹原纤维织物具有良好的防紫外线功效。 生态功能性竹原纤维的介绍 竹子应用广泛是大家熟知的,但应用于服装领域还是近几年的事。用竹子加工成的纤维称为竹纤维,竹纤维分成两大类; 第一类:天然竹纤维——竹原纤维 竹原纤维是采用物理、化学相结合的方法制取的天然竹纤维。 制取过程:竹材→制竹片→蒸竹片→压碎分解→生物酶脱胶→梳理纤维→纺织用纤维。 第二类:化学竹纤维 化学竹纤维包括竹浆纤维和竹炭纤维 竹浆纤维:竹浆纤维是一种将竹片做成浆,然后将浆做成浆粕再湿法纺丝制成纤维,其制作加工过程基本与粘胶相似。但在加工过程中竹子的天然特性遭到破坏,纤维的除臭、抗菌、防紫外线功能明显下降。 竹炭纤维:是选用纳米级竹香炭微粉,经过特殊工艺加入粘胶纺丝液中,再经近似常规纺丝工艺纺织出的纤维产品。 圣竹竹原纤维 的技术参数 平均细度:6dtex 平均强度: 平均长度:95mm 竹原纤维具有抗菌、仰菌、除臭、防紫外线等功能是天然功能性纤维。 竹原纤维可以进行纯纺和混纺,是毛纺、麻纺、绢纺、棉纺、色纺、半精纺等企业开发和推广新产品所要选择的新原料之一,混纺产品更是走向内衣、袜子等领域不可或缺的品种之一。苏州圣竹牌竹原纤维纯纺支数可达60Nm,面料生产企业可以选用圣竹竹原纱线进行交织,增加面料的功能性,例如采用亚麻39Nm和竹原纤维39Nm进行交织,面料在保留麻产品风格的同时,又增加了产品的抗菌除臭功能,提高了产品附加值。TEL:8(林小聪) 通过对竹原纤维的除臭性测试,结果如下: 氨的初始浓度40PPM 时间 0分钟 2小时以后 24小时以后 氨的浓度(PPM) 实验表明:由于竹原纤维中含有叶绿素铜钠,因而具有良好的除臭功能,根据这一特性,竹原纤维袜子,由于竹原纤维(与棉纤维相比)比较粗、硬,纯竹原纤维虽然可以织袜子,但效率低、消耗大,为了改善纱线的柔软度, 50/50竹原/棉21s、30/70竹原/棉30 s混纺纱线,采用这两种纱线为原料开发竹原纤维袜子获得了成功。 竹原纤维介绍 竹原纤维是一种全新的天然纤维,是采用物理、化学相结合的方法制取的天然竹纤维,天然竹原纤维与竹浆纤维有着本质的区别,竹原纤维属于天然纤维,竹浆纤维属于化学纤维。竹原纤维的研制成功标志着又一天然纤维的诞生,其符合国家产业发展政策。天然竹原纤维具有吸湿、透气、抗菌抑菌、除臭、防紫外线等良好的性能。 竹原纤维的抗菌抑菌性 抗菌试验按JIS L1902-2002定量方法检验,结果如下 1、 金黄色葡萄球菌ATCC 6538P 样品名称 接种菌液浓度(个菌/ml) 生长数F 杀菌活性值 抑菌活性值 竹原白坯布 1.3X 2.3 >3.1 >5.3 苎麻白坯布 1.3X 2.2 0.7 2.9 2、 大肠杆菌ATCC 25922 样品名称 接种菌液浓度(个菌/ml) 生长数F 杀菌活性值 抑菌活性值 竹原白坯布 1.0X 3.8 >3.0 >6.8 苎麻白坯布 1.2X 3.8 -3.5 0.3 根据检测结果,对于金黄色葡萄球菌ATCC 6538P和大肠杆菌ATCC 25922两种细菌,竹原纤维白坯布的杀菌性值和抑菌活性值均比苎麻纤维白坯布高。 注:生长数F>1.5时试验有效,杀菌活性值越大,表示杀菌性能越好,抑菌活性值越大,表示抑菌性能越好。 竹原纤维的除臭性 氨的浓度测试 (氨的初始浓度40PPM) 单位:PPM 时间 0分钟 2小时以后 24小时以后 氨的浓度(PPM) 40.0 4.4 0.6 根据试验结果可知,竹原纤维制品具有良好的除臭功能。编辑本段竹原纤维的防紫外线功能 紫外线的透过率取决于许多因素,比如组织结构、覆盖系数、颜色,在工艺加工中的化学添加剂和样品的处理等: 下面选用的是规格相同的竹原和苎麻的坯布布样,通过对竹原织物和苎麻织物几个点进行扫描,测试各点在280nm-400nm波长各波段对紫外线光的透过率。 A波段透过率(%)、 B波段透过率(%) 、UPF的平均值 测试指标 UPF值 T-UVA(%) T-UVB(%) 竹原 苎麻 根据试验可知天然竹原纤维面料的抗紫外线功能优于苎麻面料 竹原纤维系列产品 服装面料:织物挺阔、洒脱、亮丽、豪放,尽显高贵风范。 针织面料:吸湿透气、滑爽悬垂、防紫外线。 床上用品:凉爽舒适、抗菌抑菌、健康保健。 袜子浴巾:抗菌抑菌、除臭无味。 随着人类对“生态、健康、环保”理念的不断追求,竹原纤维产业更具有广阔的发展

柔滑软暖竹纤维纺织品手感似“绫罗绸缎” 。竹纤维纺织品具有单位细度细、手感 柔滑 :白度好、色彩亮丽;韧性及耐磨性强,有独特的回弹性;有较强的纵向和横向强度,且稳定均一、悬垂性佳。吸湿透气 竹纤维横截面布满了大大小小椭圆形的孔隙,可以瞬间吸收并蒸发大量的水分。竹纤维的吸水性是棉的三倍。天然横截面的高度中空,使得业内专家称竹纤维为:“会呼吸”的纤维,还称其为“ 纤维 皇后” 竹纤维的吸湿性、防湿性、透气性居各大纺织纤维之首。 冬暖夏凉 竹纤维纺织品夏秋季节使用,使人感到特别的凉爽、透气;冬春季节使用即蓬松舒适又能排除体内多余的热气和水份,不上火,不发燥。竹 纤维 纺织品的冬暖夏凉功能也是其他纤维所无法比拟的。抗菌抑菌 杀菌率75%以上同样数量的细菌在显微镜下观察,细菌在棉、木纤维中能够大量繁衍,而竹纤维制品上的细菌在24小时后就被杀死75%以上这是其他纺织原料所不具备的。 天然美容 它具有竹子的天然美容作用,天然的防螨、防臭、防虫产生负离子特性。 抗紫外线 竹纤维的紫外线穿透率为万分之六,棉的紫外线穿透率为万分之二千五,竹纤维的抗紫外线能力是棉的417倍。 天然保健 竹子全身都是宝,很早以前竹子就和人们的生活息息相关,《 本草纲目 》中有24处讲述了竹子不同的药用功效和方剂,民间更是有上千种药方,一直以来竹子就在为我们人类的健康做贡献。 绿色环保 在提倡“节约能源,保护环境”的今天,竹子的绿色环保作用日益突出。竹子可在一夜之间长高3英尺,可以快速的生长和更新,并可持续利用。在很大程度上可以缓解木材,棉花的资源短缺。竹纤维纺织品采用的是可生物降解的材料,它能够在土壤中被微生物和阳光完全降解,这个分解的过程不会造成任何的环境污染。

竹纤维是通过高科技手段从竹子中提取出来的一种绿色环保型纤维,它具有良好的透气性、瞬间吸水性、较强的耐磨性、良好的染色等优良特性。同时,竹纤维具有天然抗菌、抑菌、防螨、防臭和抗紫外线的作用。

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膳食纤维是一般不易被消化的食物营养素,分为可溶性和非可溶性膳食纤维

水溶性膳食纤维聚葡萄糖的市场现状及发展应用 摘要: 聚葡萄糖(英文名称Polydextrose,俗名水溶性膳食纤维),为白色或乳黄色颗粒固体,易溶于水,是在柠檬酸,山梨醇的存在下,将葡萄糖高温低压反应聚合而成多聚体,其化学式为葡萄糖无规则键合的缩聚物,但以1,6-糖苷键结合为主。 聚葡萄糖具有高度的安全性。八十年代美国食品与药物管理局(FDA)联合国粮食组织/世界卫生组织(FAO/WHO)均批准聚葡萄糖为安全的食品添加剂,并列入美国使用化学品法典(PCC)。,中国、日本、澳大利亚等45国家已批准使用聚葡萄糖。另外,日本的厚生省已确认聚葡萄糖是一种食品,我国将其列入国家食品添加剂。作为水溶性的膳食纤维,由于聚葡萄糖本身具有的特性和对人体的特殊生理效应,广泛的被人们用于食品的开发生产当中。应用:1、营养性。超高麦芽糖粉中是富含麦芽糖及麦芽糖的多聚体,是酵母进行厌氧发酵的优良基质,在面包生产中活化酵母时,加入超高麦芽糖粉,有助于酵母的生长繁殖,提高发酵能力,使充气量增加。但也不宜过多,超过一定限度会影响酵母的发酵力,因为加量越多渗透压越大,能使酵母失水,萎缩,质壁分离而失去发酵作用,使面团发酵时间延长甚至面团发不起来。主食面包一般为面粉量的5%-8%,甜面包可以达到15-20%。低聚果糖.低聚果糖被誉为二十一世纪健康新糖源,以其优越的生理功能成为近十年来国际食品市场上广泛流行的功能性食品基料,应用范围多达500余种食品。低聚果糖最初由日本研制成功并工业化生产,韩国、台湾也有厂家生产。仅日本年需求量即达到4~5万吨。在欧、美许多发达国家对该产品的需求量约为20~30万吨。国内研究、开发、生产才刚刚起步。膳食纤维的发展:在60年代,膳食纤维是完全被忽视的食物成分,很多人认为是一种应该去掉的杂质,而不认为它有利用价值。对一些富裕国家常见病的研究,使许多科学家开始对膳食纤维重视起来。在些富裕国家的常见病是冠心病、大肠憩室症、胆结石、痔疮、肠癌、糖尿病和肥胖症。前三种病在北美发达国家的发病率比非洲乡村多100倍,而后四种病多10倍。在二次世界大战期间,这些病在日本还非常少见,就是今天也比美国发病率低,但在美国的日本移民后代却和美国人发病率一样多。而中国过去很少有这些疾病,但随着人们生活水平的提高,这些现代发达国家的疾病在中国发病率也越来越高,估计中国糖尿病病人有2000万以上,也有人认为在6000万以上。这还没有包括糖耐量低减病人在内。在70年代科学家已发现,不同的饮食习惯是发病的原因,而正是膳食纤维对人体这些疾病起了重要作用,从这时起,膳食纤维不再认为是废物,而是一种有用的营养性食物成分,是蛋白质、脂肪、碳水化合物、无机盐和微量元素、维生素、水等六种营养素之后的又一营养素。这类营养素过去人们常常把它作为碳水化合物的一种,但今天人们已开始把它单独作为一种营养素来认识。什么是膳食纤维?它有哪些功能?膳食纤维定义是食物中不被人体胃肠消化酶所分解的、不可消化成分的总和。过去对膳食纤维仅认为是植物细胞壁成分(纤维素),但今天已不仅局限在这个概念,已扩展到包括许多改良的植物纤维素、胶浆、果胶、藻类多糖等。分类:按溶解度分类可可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维。可溶性纤维:树胶、果胶、藻胶、豆胶等。不溶性纤维:纤维素、木质素等。膳食纤维在天然食品成分中具有独特功能,这种独特功能是许多组成膳食纤维的多糖聚合体造成的。水果、蔬菜和豆类中的多糖聚合体以及可用不同方法从这些植物中提取出来的(如Polydextrose、litesse)、化学合成的聚合体也列入了有功能的多聚糖之列。目前市场上已有一种新型的可溶性食物纤维。功能:概括起来是膨胀作用、持水能力、胶体形成、离子交换、改善胃肠微生物菌落和产热低的生理功能。这些功能引起如下生理作用:①增加排泄物的体积,缩短食物在肠内的通过时间。如果食物在肠内通过时间太长,则肠道微生物代谢产生的有害物质及分解的酵素长时间与肠粘膜接触,结果造成有害物质的吸收和粘膜细胞受到伤害。一些便秘者由于粪便在体内停留时间过长,各种毒素的吸收是肠道肿瘤发生的最主要原因。因此,缩短食物及其残渣在肠内通过时间有预防肠癌的作用。也有人认为,B—葡萄糖昔酸酶被认为是与结肠癌有密切关系,通过摄入膳食纤维可以减少这种酶活性,这表明膳食纤维可以减少人们患结肠癌的危险。纤维素的这一功能早已被人们认识,但过去由于不溶性纤维素口感极差,而不能被人们接受,可溶性膳食纤维的问世,将对肠癌的预防起到良好作用。②可降低血胆固醇水平,减少动脉粥样硬化。可溶性膳食纤维在小肠形成粘性溶液或带有功能基团粘膜层,粘膜层厚度和完整性是营养物质在小肠吸收速度的一层限制性屏障。专家认为,膳食纤维的多少与血清胆固醇浓度有一定关系。因为膳食纤维可以和胆酸结合,生成胆红素随粪便排出。摄入膳食纤维少者,胆汁酸在粪便中排出少,血浆胆固醇升高,增加了动脉硬化和心脏病的危险。②减少胆石症的发生。尸检发现,发达国家与发展国家胆石病发病率有很大差别。胆石形成原因是胆固醇合成过多和胆汁酸合成过少,增加膳食中的纤维素含量,可使胆汁中胆固醇含量降低,减少胆石病发生。④减少憩室病的发生。过去认为憩室病要用低渣低纤维膳食,现在正相反。用高纤维膳食,62人中有36%症状减轻,52%症状消失。因为,结肠内容物少后,肠腔狭窄,易形成闭合段,从而增加肠内的压力。同时,硬和粘,需要大的压力来排便,易得憩室病。膳食纤维能增加粪便体积,能吸水,降低了粪便硬度和粘度,减少了憩室病发生。⑤治疗糖尿病。用不溶性纤维治疗糖尿病已有许多报道,科学研究证明,可溶性膳食纤维在降低餐后血糖、胰岛素、胆固醇浓度方面比不溶性纤维要好。由于膳食纤维可以增加胃肠通过时间,且吸水后体积增加并有一定粘度,延缓了葡萄糖的吸收,有助于改善糖耐量。过去糖尿病病人保健食品是不溶性纤维多,而现在可溶性膳食纤维的应用,必将进一步改善糖尿病病人的食品风味和治疗效果。副作用:有人服用较多的膳食纤维有腹胀,一般认为一日膳食纤维总摄入量可达40克—50克,但过多的膳食纤维将影响维生素和微量元素的吸收,因此建议每日总摄入量在20克—30克为宜。每日从膳食中大约摄入8克—10克膳食纤维(在摄人一斤菜、半斤水果情况下)。这样需补充的膳食纤维约为10克—20克为宜。在这个摄入量下,不会影响维生素和微量元素的吸收。另外,有些疾病病人不宜多食膳食纤维:各种急性慢性肠炎、伤寒、痢疾、结肠憩室炎、肠道肿瘤、消化道小量出血、肠道手术前后、肠道食道管腔狭窄、某些食道静脉曲张。功能性饮料市场和膳食纤维的应用:最近几年,功能性或营养性的饮料市场在日本已经稳步增长。由于药用饮品的普及和流行,现在日本消费者认为,饮料并不仅仅用来解渴,而且将它看作如维生素一样的好的营养源,营养饮品在日本就好似“维生素片”对美国消费者那样重要和受到欢迎。1988年,日本大众制药公司向市场推出一种饮料,叫做“Fiber—Mini”,它是聚葡萄糖,一种可溶性膳食纤维,作为食用纤维成分的一种纤维饮料。由于它成功的销售策略,尤其指出它是一种对健康有好处的饮品,所以一上市就受到普遍欢迎。在“Fiber—Mini”未推出以前,营养饮品被认为是一些对男人有滋补作用的饮品,而“Fiber—Mini”这种含膳食纤维的饮品,却吸引了许许多多的日本年轻妇女,形成了一个“女人饮品”风味的市场。在日本,有11种最畅销的功能性饮品,其中6种含有膳食纤维。事实上,在总的功能性饮品销售中,超过70%的饮品含有膳食纤维。调查发现一个公司几乎有一半妇女有便秘倾向或经常性便秘。患有便秘,不仅有不舒服的感觉,并且会引起皮肤问题,这是年轻妇女最关心的问题。因此,美容与通便可能还有一定关系。纤维食品有“生命绿洲”之称,近年国际食品结构正朝着纤维食品的方向调整。日本、美国的消费需求每年以10%速度增长。在欧美市场,将可溶性膳食纤维加入食品中已经流行了许多年,在日本、台湾、韩国加入可溶性膳食纤维的食品销量不断增加。在中国,已有一些饮品中添加了可溶性膳食纤维。可以肯定,在不久的将来,膳食纤维饮品或保健食品将在中国得到进一步发展。膳食纤维良好的食物来源有哪些?谷类(特别是一些粗粮)、豆类及一些蔬菜、薯类、水果等。目前也有一些含膳食纤维高的保健食品上市。特别是一些可溶性膳食纤维,由于食用非常方便,体积小,无异味,是较好的保健食品。功效卓著物超所值:1..双向调节体内菌群:促进双歧杆菌的迅速增殖,抑制外源性致病菌和肠内腐败细菌的繁殖,减少肠内毒素的污染。2..润肠通便:良好的水溶性膳食纤维。促进肠道蠕动、清除肠道垃圾,防止便秘、腹泻,改善肠胃功能。减少有毒代谢产物,保护肝脏。3..调节血脂:降低血清胆固醇。改善脂质代谢,改善高血压、动脉硬化、心血管疾病。4..促进人体内维生素B族合成:提高机体新陈代谢水平,增强免疫力和抗病力。5..促进钙、镁、铁等矿物质吸收:促进食物中钙、铁、锌等矿物质及蛋白质的消化吸收,改善营养不良,促进发育及预防骨质疏松症。6..防止肥胖:低热量,每克低聚果糖中仅含的热量,为需要减肥人士、肥胖人士、低血糖提供了新的糖源。7..美容作用:预防及改善由于体内毒素而引起的皮肤性疾病,可防止面疮、黑斑、雀斑、青春痘、老人斑,使皮肤亮丽、老化减缓。8.防龋齿:不被突变链球菌等口腔微生物利用,具有防龋齿功效应用广泛据有关资料介绍由于低聚果糖具有多种优越的生理功能和理化特性,目前在国内外的食品、保健品等行业得到广泛应用,应用领域多达500多种食品、保健品、药品,被誉为“营养、保健、疗效”三位一体的二十一世纪健康新糖源.1、作为益生素即双歧杆菌促生素。不仅可以使产品附加上低聚果糖的功能,而且可以克服原产品的某些缺陷,使产品完美。如在非发酵乳制品(原乳、奶粉等)中添加低聚果糖,可以解决中老年人和儿童在补充营养时易上火和便秘等问题;在发酵乳制品中增加低聚果糖,可以为产品中的活菌提供营养源,增强活菌作用,延长保质期;在谷物产品等添加低聚果糖,可以得高产品品质并延长产品货架期。2、作为膳食纤维素,可以有效地降低血清胆固醇和血脂,对因血脂高而引起的高血压、动脉硬化等有一系列心血管疾病有较好的改善作用。如在降血压和调节血脂的食品、保健品中添加低聚果糖,不仅可以提高产品的功效,而且还可以改善产品的口感,提高产品的档次。3、作为活化因子即钙、镁、铁等矿物质和微量元素的活化因子,可以达到促进矿物质和微量元素吸收的效果,如在补钙、铁、锌等食品、保健品中添加低聚果糖,可以提向产品的功效。4、作为营养素,可以促进体内自然合成B类复合维生素,具有支持脑、神经系统、消化及能量生成的作用。如在提高人体免疫力的滋补食品中添加低聚果糖,不仅可以增强产品的功效,而且可以降低产品的火气。5、作为独特的低糖、低热值、难消化的甜味剂,添加于食品中,不仅可以改善产品的口味,降低食品的热值,而且可以延长产品的货架期。如在减肥食品中添加低聚果糖,可以极大降低产品热值;在低糖食品中低聚果糖,较难引起血糖升高;在酒类产品中添加低聚果糖,可以防止酒中内溶物沉淀,改善澄明度,提高酒的风味,使酒的口感更醇厚、更清爽;在果味饮料和茶饮料中添加低聚果糖,可以使产品口味更细腻柔和、更清爽。6、作为美容因子添加于美容食品、护肤品中,可以增强产品美容、护肤作用。7、其它应用,如在焙烧食品中增加低聚果糖,可以增进产品的色泽,改进脆性,有利于膨化。市场看好.当前,利用低聚果糖开发的各类食品在市场深受消费者的欢迎和青睐。据相关资料介绍目前在市场上应用低聚果糖的企业和产品主要有:广州合生元生物制品有限公司(合生元儿童益生菌冲剂),上海交大昂立股份有限公司(昂立康润通),山西春城乳业有限公司(春城女士酸奶),荷兰纽迪希亚公司(国外)(为中国宝宝全阶段设计的婴幼儿奶粉),山西杏花村酒厂(利用低聚果糖生产的竹叶青),珠海丽拓发展公司(开发的通丽爽低聚果糖),河北三鹿集团(双歧因子牛奶),北京三元食品公司(无糖型酸奶),上海光明乳业(中老年奶粉),黑龙江龙丹乳业科技股份公司(龙丹祝长婴幼儿奶粉),美国智恩康国际集团有限公司(国外)(智恩康婴儿奶粉)低聚果糖具有超强增殖人体双歧杆菌的作用,是人体有益的营养物质,对于调节机体平衡,恢复胃肠道功能,促进新陈代谢,预防各种疾病.维护人体健康有着极为重要的作用,是二十一世纪人类健康最具有代表性的典型食品。随着低聚果糖这类新型功能性食品的出现,将会有力地带动医药、食品、保健等相关行业的发展,对提高人民的生活水平和促进国民经济的发展具有现实和深远的意义。 前景诱人,据相关媒体报道美国、日本近年来将功能食品称之为21世纪食品,其研究开发十分活跃。以日本为例,低聚果糖的产量已达到30000吨,市场规模超过60多亿元。我国的营养保健食品的发展业已形成或一定规模.并呈较快的发展趋势.预计今年的销售总额将超过500亿元,市场前景非常乐观。我国是胃肠道疾病菌多发国家,据统计,全国有亿人受到胃肠功能不好的困扰。自上世纪末开始,功能食品市场发展迅猛。至今全球功能食品的销售额已超过100亿美元。专家预测,未来十年内,全球功能食品的市场份额每年将以10%的速度增长,远超过其他食品和饮料年均2%的增长速度。--------上期,北京联合大学生物活性物质与功能食品北京市重点实验室主任金宗濂教授对影响国际功能食品产业发展的几大因素进行了深入剖析;本期,金宗濂教授将继续深层次阐述未来全球功能食品市场的发展趋势。记者:随着越来越多的消费者使用保健食品,意味着这一市场容量还很大。那么,从全球视角来看,未来功能食品的目标功能重点有哪几方面?未来几年,消费者关注的“目标功能”大体表现在如下三个方面。 以公众健康为目标的功能领域。在美国大约有50%的消费者为了健康目的而购买功能食品,有60%的人在服用含有多种维生素和矿物质的营养素补充剂。公众最为关心的健康领域有控制体重、增强免疫、抗氧化及营养素补充剂。以提高机体健康和精神状态为目标的功能领域。例如,提供能量的功能食品,其中以运动营养食品和饮料最为热门。还有提高“脑能量”的也有产品出现。以降低慢性病风险为目标的功能食品。利用功能性食品辅助药物以减轻症状,降低患病风险是未来功能性食品开发的一个主渠道。现有49%的欧洲健康食品生产厂商将降低心血管疾病风险列为产品研发的首选功能;其次,是癌症、肥胖、骨质疏松、肾脏健康及免疫等。美国大约有5500万消费者自行在市场购买一些健康食品来保持自身的健康。大约有50%的美国消费者相信可以使用一些食品以代替药品来降低患病的风险。除了使用功能食品降低心血管病、癌症、肥胖和糖尿病风险外,消费者也采购有利于降低、减轻骨质疏松,增进胃肠健康,预防龋齿,改善关节疼痛及抗过敏等方面的功能食品和其他健康食品。欧洲现有1.25亿人患有高胆固醇血症,在消费者最需要的功能食品调查中,降胆固醇的产品在法国排第2位,美国为第5位。此外,肥胖病在全球迅速增加,全球减肥产品及各项服务的收入达77亿美元。几乎1/3西欧人超重,1/10人肥胖。我国肥胖人群特别是儿童的肥胖率增长也很快,至2000年,约8%的儿童患有不同程度的肥胖。所以降低疾病风险的功能食品有着广阔的市场。记者:持续性消费是功能食品的一个吸引力,在未来市场开拓方面,还有哪些人群的消费空间值得投资?--------金宗濂:纵观国内外相关报道,有下列几个领域的功能食品市场值得关注。首先是儿童市场,这是一个特殊的消费人群。在美国有0.72亿儿童,其中27万19岁以下的青少年及儿童血脂偏高;200万16岁以下儿童高血压,第11~12年级有1/4的儿童超重;有60%的儿童白天上课感到疲乏;15%儿童上课因能量不足而打瞌睡。但也有5%~10%的儿童患有活跃的多动症状。由此,精明的美国食品厂商推出了一系列适合儿童食用的功能性食品,譬如根据约80%儿童没有得到推荐数量的维生素和矿物质,他们推出了一系列儿童强化食品如方便早餐及含有6种活菌的有机奶酪。另外,能量强化食品也颇受欢迎。据调查,美国有37%的高中生喜爱能量饮料;36%的学生饮用咖啡饮料;24%的学生饮用茶饮料。除了强调早餐重要性外,有关维生素A,维生素C及β-胡萝卜素等产品受到青少年及儿童喜爱,具有提高智力的DHA、EPA产品也受到一定的欢迎。除了儿童市场外,以提高生活质量为目标的成人市场也不可忽视。随着人们期望寿命延长,工作节奏加快及生活水平提高等因素,消费者特别是中老年人日益重视提高自身的生活质量。譬如提供能量的产品,减肥产品,提高视力及增强免疫的功能食品都受到消费者的关注。统计资料表明,在美国,75%的成年人关注能量和疲劳,3500万成年人有能量缺乏症状;每3个购买者中有1个表示,他们的家庭中有1人正在努力改善和消除能量缺乏和疲劳情况;有5100万人经常参与运动。2001年,美国运动营养食品销售额达25亿美元,提供能量饮料的销售额为5亿美元。近年,在美国有29%男性和36%女性关心精神应激,脑能量产品也在市场出现。其次是减肥产品,美国有将近1.05亿20岁以上成年人超重,4250万人肥胖,有将近50%的购物者承认他们的家庭有一人在试图控制体重,全美有6200万人在控制体重,有580万的消费人群在试图减肥。因而减肥功能食品包括低热量食品在美国极为畅销。另外,增强免疫功能的食品符合3/4美国人的需要。美国每年有1.08亿流感病例,因而提高免疫的功能产品和草药为人们首选,特别是利用益生菌和益生元的产品受到普遍关注。提高视力是功能食品领域中一个新的健康功能。美国有90%的成人希望保持健康视力,有28%的家庭中有一个成员在积极改善和治疗视力。美国超过6000万人近视,1400万人黄斑功能减退。由于近年来科学发现叶黄素,花青素和类胡萝卜素在改善视力方面有重要作用,以叶黄素为主要原料的产品已陆续在欧美上市。记者:国外消费者现有观念:“不会为了健康而放弃口味”。功能食品在市场开发中,是否也将尝试将功能食品延伸至一些新领域?--------功能性的休闲食品是未来功能食品发展的一个方向。长期以来,功能食品的生产厂商认为功能食品与休闲食品之间没有什么联系。几年来,美国的功能食品生产厂商逐渐认识到,美国人并不想为了健康而放弃他们喜爱的休闲食品。一些厂商开始将功能性食品引入到休闲食品的领域。目前,不仅开发出功能性糖果(在糖果中强化VA,VC,VE和钙),加钙口香糖也出现在美国糖果市场。全世界功能性糖果的销售额40亿美元占糖果市场的1/6。目前,一些生产厂商还在研制具有增强免疫和清咽润喉的功能性糖果。其次,功能性茶饮料也已成为欧美主流茶产品之一,不少厂商在开发功能性茶市场取得成功。

1.吸水作用。膳食纤维有很强的吸水能力或与水结合的能力。此作用可使肠道中粪便的体积增大,加快其转运速度,减少其中有害物质接触肠壁的时间。2.粘滞作用。一些膳食纤维具有很强的黏滞性,能形成粘液型溶液,包括果胶、树胶、海藻多糖等。3.结合有机化合物作用。膳食纤维具有结合胆酸和胆固醇的作用。4.阳离子交换作用。其作用与糖醛酸的羧基有关,可在胃肠内结合无机盐,如钾、钠、铁等阳离子形成膳食纤维复合物,影响其吸收。5.细菌发酵作用。膳食纤维在肠道易被细菌酵解,其中可溶性纤维可完全被细菌酵解,而不溶性膳食纤维则不易被酵解。而酵解后产生的短链脂肪酸如乙酯酸、丙酯酸和丁酯酸均可作为肠道细胞和细菌的能量来源。促进肠道蠕动,减少胀气,改善便秘。

9. 浅析权益的形成及其分类。8. 试论降低产品成本的意义与途径3. 谨慎性原则在企业中的合理应用。5. 论会计科目设置的必要性、严肃性9. 浅析权益的形成及其分类。4. 会计基础工作规范化的思考。( )1. 实质重于形式原则在我国会计管理中的运用。1. 实质重于形式原则在我国会计管理中的运用。4. 会计基础工作规范化的思考..数字是我的q,我来帮你

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